

Как вы думаете, какая жизнь существовала на Земле 2,5 миллиарда лет назад? 🕰️ На самом деле, ученые считают, что наш микроорганизм-предок вы глядел гораздо сложнее, чем мы все могли представить! Совсем недавно исследователи из Вагенингена и США представили результаты, которые переворачивают наши представления о первобытной жизни.
Исследования, опубликованные в авторитетных журналах Nature и Nature Microbiology, показывают, что молекулярные строительные блоки, из которых состоят клетки людей, животных и растений, унаследованы от того одноклеточного предка, который жил в мире, где не было кислорода и сложных организмов. Да, все эти древние «кирпичики» жизни, которые сегодня так важны для многоклеточных существ, были доступны нашему пращуру. Невероятно, правда?!
Пока наш микробный предок плавал в недрах океана, он сделал первые шаги к тому, чтобы эволюционировать в сложные организмы. От этого мицелия сыграла свою роль вся многоклеточная жизнь — от простейших дрожжей до огромных голубых китов. 💡 Эти организмы, называемые эукариотами, уже имели клетки с специ ализированными структурами, такими как ядро. А вот до недавнего времени исследователи полагали, что этот предок был простым организмом, схожим с бактерией, но всё меняется.
Профессор микробиологии Тейс Эттема (и его команда) решили подойти к вопросу с другой стороны. Они изучили две группы организмов, которые произошли от одного общего предка: с одной стороны — эукариоты, и с другой — археи Асгарда, одноклеточные существа, найденные всего десять лет назад в глубоководных отложениях. 🔍 Что же получилось? Оказалось, что у нас с археями есть общие семейные корни! Это ближе, чем мы думали.
Команда собрала генетический материал более четырехсот архей Асгарда из Бохайского моря в Китае и Калифорнийского залива. Но какие же были результаты? На самих ДНК-цепочках оказалось ограниченное сходство — и это не удивительно, ведь обе группы прошли через 2 миллиарда лет эволюции. Поэтому исследователи переключились на изучение белков, которые выполняют работу внутри клеток.
Эттема подчеркивает, что их предок, возможно, обладал гораздо более разнообразным набором молекул, чем предполагалось прежде. 🌍
Каждый белок имеет свою уникальную форму, которая задает его функцию. Эти белковые структуры изменяются в процессе эволюции гораздо медленнее, чем ДНК, и поэтому позволяют учёным делать интересные выводы. Используя мощные инструменты ИИ, такие как AlphaFold, команда предсказала трехмерные структуры более 35 тысяч белков архей и столкнулась с удивительным открытием. Некоторые белки, которые считались эквивалентами только у эукариотов, на самом деле присутствовали и у архей Асгарда! 💥
Напоминаю, речь идет о 1300 белках, отвечающих за внутриклеточный транспорт и создание клеточных компартментов. Это определяющие черты сложных клеток, которые есть у всех эукариотов.
Эттема продолжает: «Это открывает перед нами новые горизонты, ведь наш микробный предок обладал тем самым набором инструментов, который нужен для дальнейшего эволюционного развития».
Тем не менее, наблюдать это чудо природы достаточно сложно. Исследователи столкнулись с трудностью выращивания архей в лабораторных условиях, поскольку эти организмы очень капризны: они предпочитают низкооксигеновую обстановку и растут медленно. Однако недавние успехи позволили ученым начать наблюдать за новыми необычными структурными особенностями архей.
Некоторые виды приобрели удивительные щупальцеобразные выступы — настоящие «руки» природы, позволяющие им перемещаться! ✈️ Кроме того, у них обнаружены внутренние везикулы и мембраны, которые напоминают перегородки в клетках эукариотов.
Но и это ещё не всё. Новый опыт показал, что археи Асгарда, ранее найденные только в бескислородных средах, также могут существовать и в кислородно-насыщенных условиях. У них имеется генетический материал, позволяющий перерабатывать кислород. Используя кислород, некоторые археи даже могут дышать и генерировать свою энергию! Ого! Это было бы просто фантастично, если бы не то, что такая жизнь была опасной для их далеких предков.
Таким образом, археи оказались приспособленными к жизни и умеют использовать кислород. Но остался вопрос: было ли это унаследовано от общего предка или наоборот, выработано независимо в течение эволюции? 🤔
Сейчас ученые вновь погружаются в мир архей и изучают их близость к эукариотам. Хотя после обнаружения архей учёные не могли подтвердить свои предположения, теперь современные технологии - секвенирование ДНК и ИИ, помогают совершить прорыв в этих исследованиях! Ученые с нетерпением ждут новых открытий и ответов.
Хотя мы пока не знаем, как именно выглядел наш одноклеточный предок, но, несомненно, он уже имел все шансы эволюционировать в сложные клетки нашего тела.Поехали, изучать биомолекулы, разбираться в нюансах и расширять границы нашего знания о жизни! 🌟
Лаборатория профессора Эттема занималась именно такими исследованиями, сосредоточенными на разнообразии и экологии микроорганизмов. Жизнь поразительна и многогранна: в итоге все живые существа, начиная с гигантов и заканчивая микробами, связаны через общий предок. Все это открывает новый взгляд на эволюцию 🦠 — и дело только начинает набирать обороты!
Комментарии 0