Ramiame vandenyne esančiame dumbliniame gylyje esantis mikrobas atrodo ne kaip vienas kitas, o kaip pūkas su čiuptuvais. Tačiau remiantis naujais tyrimais, šis nereikšmingas mažas organizmas gali slėpti paslaptį, kaip vystėsi pirmosios daugialąstelinės gyvybės formos.
Ilgai prieš egzistavus sudėtingiems organizmams, pasaulyje gyveno paprasti vienaląsčiai organizmai, archaja ir bakterijos. Nuo 2 milijardų iki 1,8 milijardo metų šie mikroorganizmai pradėjo vystytis, todėl atsirado sudėtingesnės gyvybės formos, vadinamos eukariotais - grupe, kuri apima žmones, gyvūnus, augalus ir grybelius. Tačiau ši neįtikėtina kelionė, per kurią gyvenimas perėjo nuo maudymosi šuolių prie vaikščiojančių (o kai kuriais atvejais ir mąstymo bei savijautos) gyvūnų, vis dar menkai suprantamas.
Mokslininkai anksčiau buvo iškėlę hipotezę, kad grupė mikrobų, vadinamų Asgard archaea, buvo geidžiamiausi eukariotų protėviai, nes, pasak teiginio, juose yra panašių genų, kaip ir jų sudėtingose kolegose. Norėdami išanalizuoti, kaip atrodė šie mikrobai ir kaip galėjo įvykti šis perėjimas, grupė tyrėjų Japonijoje dešimtmetį praleido rinkdami ir analizuodami purvą iš Omine kalnagūbrio dugno prie Japonijos krantų.
Komanda saugojo purvo mėginius ir juose esančius mikroorganizmus specialiame laboratorijoje esančiame bioreaktoriuje, kuris mėgdžiojo giliavandenes jūros, kurioje jie buvo rasti, sąlygas. Po metų jie ėmė išskirti mėginiuose esančius mikroorganizmus. „New York Times“ duomenimis, pradinis mokslininkų tikslas buvo rasti mikrobus, valgančius metaną ir galinčius išvalyti nuotekas. Tačiau sužinoję, kad jų mėginiuose yra anksčiau nežinomas Asgard archaea štamas, jie nusprendė ją išanalizuoti ir užauginti laboratorijoje.
Jie pavadino naujai rastą Asgard archaea kamieną Prometheoarchaeum syntrophicum po graikų dievo Prometėjo, kuris, kaip teigiama, sukūrė žmones iš purvo. Jie nustatė, kad šių archajų augintojai buvo palyginti lėti, jų skaičius tik padvigubėjo kas 14–25 dienas.
Jų analizė tai patvirtino P. syntrophicum turėjo daugybę genų, panašių į eukariotus. Iš tikrųjų šie genai laikė instrukcijas, kaip sukurti tam tikrus baltymus, esančius šiuose mikrobuose; tačiau baltymai, kaip ir tikėtasi, nesukūrė į organelius panašių struktūrų, tokių, kaip ir eukariotų viduje.
Jie taip pat nustatė, kad mikrobų išorėje buvo ilgi išsišakoję į čiuptuvą panašūs išsikišimai, kurie gali būti naudojami praeivių bakterijoms sugauti. Iš tiesų, komanda nustatė, kad mikrobai buvo linkę prilipti prie kitų bakterijų laboratoriniuose induose.
Autoriai siūlo hipotezę, kas vyko šiuose senoviniuose vandenyse: Maždaug prieš 2,7 milijardo metų mūsų planetoje pradėjo kauptis deguonis. Tačiau taip ilgai gyvenant pasaulyje, kuriame nėra deguonies, šis elementas būtų toksiškas P. sintrofikas, autoriai paaiškino vaizdo įraše.
Taigi P. syntrophicum galbūt sukūrė naują adaptaciją: būdą užmegzti ryšius su bakterijomis, kurios buvo tolerantiškos deguoniui. Šios bakterijos duotų P. syntrophicum reikalingų vitaminų ir junginių, reikalingų gyventi, tuo pačiu maitinantis archajos atliekomis.
Kai deguonies lygis dar labiau padidėjo, P. syntrophicum galėjo būti agresyvesnis, užgrobdamas praeivių bakterijas su ilgomis į čiuptuvą panašiomis struktūromis ir jas internalizuodamas. Viduje P. syntrophicum, šios bakterijos ilgainiui galėjo išsivystyti į energiją gaminančias organelių raktas į eukariotų išgyvenimą: mitochondrijas.
Komandos „sėkmė kultūroje Prometheoarchaeum po daugiau nei dešimtmetį trukusių pastangų yra didžiulis mikrobiologijos proveržis “, - kartu su tyrimu nedalyvavę Vienos universiteto tyrėjai Christa Schleper ir Filipa L. Sousa rašė lydimajame žurnalo„ Nature “redakcijoje. nustato molekulinės ir vaizdo gavimo metodų taikymo stadiją, kad būtų galima dar labiau išaiškinti Prometheoarchaeum ir archealinių ląstelių biologijoje “.
Išvados buvo paskelbtos sausio 15 d. Žurnale „Nature“.
