Новое исследование австралийских ученых представило первые визуальные доказательства физического взаимодействия между древними микроорганизмами, которое могло привести к появлению на нашей планете всех существующих растений и животных, в том числе, человека. Авторы работы обнаружили неизвестный ранее науке микроб, который живет в тесном партнерстве с другим организмом внутри строматолитов залива Шарк (Shark Bay) — объекта Всемирного наследия в Западной Австралии. Найденный микроб принадлежит к группе архей Асгарда — уникальным организмам, которые считаются близкими родственниками предков эукариот, клеток, составляющих все сложные формы жизни.
Согласно давней биологической теории, первая эукариотическая, то есть имеющая в своем составе ядро клетка возникла, когда древняя архея и бактерия образовали тесный союз, в результате которого один организм поглотил другой. Этот союз дал начало митохондриям — энергетическим станциям клеток. Однако до сих пор не хватало прямых доказательств того, как такие взаимоотношения могли выглядеть на практике.
«Наша находка может служить объяснением того, как начинались такие партнерства и в конечном итоге сформировались эукариоты», — говорит ведущий автор исследования, доцент Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее Брендан Бернс.
Путь к открытию был долгим. Генетическое секвенирование выявило ДНК организмов в образцах, но культивирование микробов для наблюдения заняло долгие пять лет. Археи Асгарда чрезвычайно трудно выращивать вне их естественной среды обитания, и команде так и не удалось получить их в чистой культуре. По мнению Бернса, эта неудача сама по себе является значимым открытием: «Вероятно, эти организмы всегда зависят от других организмов и именно в этом заключается их секрет выживания».
Но главное открытие удалось совершить благодаря электронной криотомографии — методу трехмерной визуализации высокого разрешения. Изображения показали два организма, физически связанных бактериальными нанотрубками. Каждый микроб производил соединения, которые мог использовать организм-партнер: витамины, питательные вещества и водород.
«Нам впервые удалось увидеть своими глазами процесс физического взаимодействия между археей Асгарда и бактерией, — отмечает соавтор исследования, доцент Мельбурнского университета Дебнат Госал. — Это открытие приближает нас к пониманию того, как из относительно простых микробных форм жизни эволюционировали сложные клетки».
В знак уважения к месту открытия и его коренным жителям новый микроб получил имя Nerearchaeum marumarumayae, в котором сочетаются имя древнегреческого бога моря Нерея и слово из языка народа Малгана, означающее «древний дом». А ученые в очередной раз убедились в том, какую огромную роль сыграло взаимодействие разных организмов в процессе эволюции.
Ранее ученые выяснили, как древние микробы адаптировались к появлению кислорода в атмосфере — событию, которое кардинально изменило ход эволюции на нашей планете.
Источник: hi-tech.mail.ru