Ученые нашли возможное «потерянное звено» между микробами и животными

Ученые нашли возможное «потерянное звено» между микробами и животными

Международный коллектив океанологов и биологов нашел на дне Атлантики между Гренландией и Исландией следы крайне необычных архей, которые являются потомками «потерянного звена» в трансформации древних микробов в первых простейших и многоклеточные существа.

© Фото: Centre for Geobiology (University of Bergen, Norway) / R.B. Pedersen

МОСКВА, 6 мая – РИА Новости. Биологи обнаружили на дне Атлантического океана крайне необычных архей, которые можно признать «потерянным звеном» эволюции между микробами и животными, а также другими сложными организмами с обособленным ядром, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

«Загадку происхождения эукариот крайне сложно распутать, и многие детали этого паззла пока отсутствуют. Мы надеялись, что наш «Локи» поможет нам раскрыть пару таких фрагментов, но когда мы получили первые результаты анализа, мы не поверили своим глазам. Как показал его геном, «Локи» является промежуточной формой между микробами с их примитивной клеткой и сложными эукариотами», — рассказывает Тейс Эттема (Thijs Ettema) из университета Упсалы (Швеция).

Эттема и его коллеги нашли этого крайне необычного представителя архей в рамках экспедиции, в ходе которой большой коллектив океанологов и биологов изучал видовое разнообразие микробов на дне Атлантического океана, в окрестностях «черных курильщиков» и неподалеку от геотермальных источников.

В образцах воды и грунта, извлеченных со дна у так называемого «замка Локи» – своеобразного семейства из нескольких подводных вулканов на глубине в 2,5 километра от поверхности моря – авторы статьи нашли следы жизни крайне необычных архей, чей геном они восстановили по обрывкам ДНК.
Их ДНК, как утверждают ученые, содержала в себе целый набор генов, которые ранее никогда не находили ни у архей, ни у бактерий, и которые являются основой для всех существующих сегодня многоклеточных существ, растений и простейших. В их число вошли гены, отвечающие за транспортировку белков через ядерную и клеточную мембрану, инструкции по синтезу особых видов клеточной «энерговалюты», а также ряд других необычных для микробов функций.
Присутствие этих генов говорит о том, что данные археи, которых ученые называют «Локи» (Lokiarchaeota), как и их древние предки, оказались неожиданно сложными и похожими на эукариот, что говорит о том, что кажущаяся нам гигантской пропасть между бактериями и многоклеточными не является столь широкой.

По словам биологов, «Локи» и их предки должны быть в чем-то похожи по образу своей жизни на амеб и других простейших – у них, скорее всего, есть гибкая клеточная оболочка и мембрана, формой которой они умеют управлять, они умеют захватывать частички пищи и «переваривать» их. Данное умение эволюционные биологи считают ключевым фактором в эволюции многоклеточной жизни.
В далеком прошлом, примерно 1,5-2 миллиарда лет назад, похожий на Локи организм попытался захватить и «съесть» другую бактерию, которая не растворилась внутри предка Локи, а стала митохондрией, «энергостанцией» клетки. Чуть позже, один из потомков этой археи попытался съесть другой тип микроба – цианобактерию, которая впоследствии стала хлоропластом, органом фотосинтеза растений и водорослей.
Как отмечают Эттема и его коллеги, в ближайшее время его научная команда вернется к «замку Локи» и продолжит изучать его микробную фауну в надежде найти еще более примитивные микроорганизмы. Изучение их геномов поможет ученым вычислить, когда разделились предки эукариот и архей, и как первые приобрели обособленное ядро и другие отличительные признаки многоклеточных и простейших.