Zinātnieki ir iemācījušies vairot mikrobus - "Asgardians"

Zinātnieki ir iemācījušies vairot mikrobus - "Asgardians"
Zinātnieki ir iemācījušies vairot mikrobus - "Asgardians"
Anonim

Pēc 12 gadu rūpīga darba zinātnieki beidzot ir iemācījušies reproducēt vienu no noslēpumainākajām mikroorganismu sugām uz Zemes.

Kad zinātnieki 2010. gadā analizēja no Ledus okeāna dibena ņemto biomateriālu DNS, viņi atklāja kaut ko pārsteidzošu. Tika konstatēts, ka iepriekš nezināmam organismam, kas pieder arhejai - neparastu mikroorganismu domēnam - ir pazīmes, kas to saista ar pilnīgi citu domēnu - eikariotiem.

Pētnieki nosauca savu atradumu par Lokiarchaeota pēc Loki pils hidrotermālās atveres netālu no Grenlandes, kur tas tika atrasts. Gandrīz desmit gadus viņi raustīja smadzenes, vai viņiem patiešām izdevās atklāt kaut ko unikālu, vai arī tie bija tikai bioloģiski "netīrumi", kas izkropļoja kopējo ainu. Tomēr tagad visas šaubas ir beigušās: pirmo reizi vēsturē zinātniekiem ir izdevies audzēt Lokiarchaeota laboratorijas apstākļos.

Praksē tas nozīmē, ka tagad mikrobiologiem ir unikāla iespēja veikt daudzus nepieciešamus eksperimentus, kas palīdzēs mums ieskatīties tālu pagātnē un atrast pirmās dzīvās būtnes, kas apdzīvoja jauno Zemi. Pētījuma rezultāti ir publicēti žurnālā Nature.

Dzīvības koks ir sadalīts trīs galvenajos zaros. Vienu no tām aizņem baktērijas - vienšūnu mikrobi, kuriem nav kodola un ar membrānu saistītu organellu. Viņi pārvietojas pa viļņainām struktūrām, ko sauc par flagellas. Vēl viena filiāle ir eikarioti, organismi, kuru šūnas satur kodolus un membrānas. Tie ietver cilvēkus, dzīvniekus, augus un aļģes.

Un tad ir arhejas. Tie ir ļoti līdzīgi baktērijām tādā nozīmē, ka tiem trūkst kodolu un ar membrānu saistītu organellu, un viņi izmanto arī karogus. Tomēr pastāv vairākas galvenās atšķirības. Arhejas tiek sadalītas pēc pilnīgi cita principa. Viņu šūnu sienas ir izgatavotas no cita materiāla. Viņu RNS ir diezgan atšķirīga no baktēriju RNS. Visas šīs iezīmes ļauj atšķirt arhejas neatkarīgā nozarē.

Tomēr Lokiarchaeota nojauc šo sistēmu, parādot sevi kā arheju un eikariotu hibrīdu. Un viņa nav viena: pētnieki ir atklājuši arī šī apbrīnojamā mikroba radiniekus, kas arī nosaukti pēc Skandināvijas panteona dieviem: Thorarchaeota, Odinarchaeota un Heimdallarchaeota. Kopā tos sauc par "Asgardijas arheiešiem". Pastāv pieņēmums, ka tie var būt visas eukariotu dzīvības avoti uz Zemes. Zinātnieki uzskata, ka viņa piedzima, kad Asgardian patērēja baktēriju, tādējādi radot jauna veida mikroorganismus.

Parastās baktērijas, kas ievietotas uzturvielu barotnē, divkāršo to skaitu tikai pusstundas laikā. Lokiarchaeota aizņēma veselas 20 dienas. Ne pamatnes maiņa, ne vairāki citi blakus pasākumi nevarēja paātrināt procesu. To rūpīgā darba rezultātā, kas ilga 12 gadus, zinātnieki nosauca Prometheoarchaeum syntrophicum slavenā titāna Prometeja vārdā.

Interesanti, ka Prometejs vairosies tikai viena vai divu citu mikroorganismu klātbūtnē: arhejas Methanogenium un baktērijas Halodesulfovibrio. Kad Prometheoarchaeum sadala aminoskābes pārtikā, tas ražo ūdeņradi, ko citi mikrobi laimīgi absorbē. Ja tas nenotiek, tad ūdeņraža pārpalikums barotnē palēnina jau tā ātrāko izaugsmi. Tas padara baktērijas par īstiem simbiontiem, un simbiozes veids šajā gadījumā ir sintrofisks: vienas sugas augšana un vairošanās ir atkarīga no tā, ko otra ēd.

Turklāt arhejas mēģene atklāja garus taustekļus, kuru iekšpusē simbiontu mikrobi atrada patvērumu. Zinātnieki ir ierosinājuši, ka tad, kad skābekļa koncentrācija uz Zemes sāka palielināties, šis organisms nonāca simbiozē ar baktērijām, kas aktīvi izmanto skābekli - tādējādi abu izdzīvošanas iespējas krasi pieauga.

Ieteicams: