Derin Deniz Çamurundan Tuhaf Bir Damla, Karmaşık Yaşamın Kökenlerine Sır Tutabilir

Pin
Send
Share
Send

Pasifik Okyanusu'nun çamurlu derinliklerinde bulunan bir mikrop, dokunaçlı bir damladan çok fazla görünmüyor. Ancak bu alçakgönüllü küçük organizma, ilk araştırmaya göre ilk çok hücreli yaşam formlarının nasıl geliştiğinin sırlarını tutabilir.

Karmaşık organizmalar var olmadan çok önce, dünya basit tek hücreli organizmalara, arkea ve bakterilere ev sahipliği yapıyordu. 2 milyar ila 1.8 milyar yıl önce, bu mikroorganizmalar gelişmeye başladı ve ökaryotlar olarak adlandırılan, insanları, hayvanları, bitkileri ve mantarları içeren bir grup olan daha karmaşık yaşam formlarının ortaya çıkmasına neden oldu. Ancak hayatın yüzme lekelerinden yürümeye (ve bazı durumlarda düşünme ve hissetme) hayvanlara geçiş yaptığı bu inanılmaz yolculuk hala tam olarak anlaşılamamıştır.

Bilim adamları daha önce Asgard archaea adlı bir grup mikropun ökaryotların çok aranan ataları olduğunu varsaymışlardı, çünkü bir açıklamaya göre karmaşık meslektaşlarına benzer genler içeriyorlardı. Bu mikropların neye benzediğini ve bu geçişin nasıl olabileceğini analiz etmek için, Japonya'daki bir grup araştırmacı, Japonya kıyılarındaki Omine Ridge'in altından çamur toplamak ve analiz etmek için on yıl harcadı.

Ekip, çamur örneklerini ve içindeki mikroorganizmaları, bulundukları derin deniz koşullarını taklit eden özel bir biyoreaktörde laboratuvarda tuttu. Yıllar sonra, numuneler içindeki mikroorganizmaları izole etmeye başladılar. New York Times'a göre, bilim adamlarının ilk amacı metan yiyen ve kanalizasyonunu temizleyebilecek mikroplar bulmaktı. Ancak örneklerinin daha önce bilinmeyen bir Asgard archaea suşu içerdiğini keşfettiklerinde, onu analiz etmeye ve laboratuarda büyütmeye karar verdiler.

Taramalı elektron mikroskobu görüntüleri (A), (C&D) laboratuvarında birlikte büyüyen tek bir arka (B) çoklu hücresini, büyümelerinin sonuna doğru meydana gelen dokunaç benzeri çıkıntılarla gösterir. (İmaj kredisi: Japonya Deniz-Toprak Bilimi ve Teknolojisi Ajansı (JAMSTEC))

Yeni bulunan Asgard archaea suşunu seçtiler Prometheoarchaeum syntrophicum İnsanları çamurdan yarattığı söylenen Yunan tanrısı Prometheus'tan sonra. Bu arkanın nispeten yavaş yetiştiriciler olduğunu, her 14 ila 25 günde bir iki kat arttığını buldular.

Analizleri P. syntrophicum ökaryotlara benzeyen çok sayıda gen vardı. Gerçekten de, bu genler, bu mikropların içinde bulunan belirli proteinlerin yaratılması için talimatlara sahiptiler; ancak proteinler beklendiği gibi ökaryotlarda bulunanlar gibi organel benzeri yapılar oluşturmadı.

Ayrıca mikropların, dışlarında yoldan geçen bakterileri toplamak için kullanılabilecek uzun, dallanan dokunaç benzeri çıkıntılara sahip olduklarını buldular. Gerçekten de ekip, mikropların laboratuvar tabaklarındaki diğer bakterilere yapışma eğiliminde olduğunu buldu.

Yazarlar bu eski sularda neler olduğuna dair bir hipotez öneriyorlar: Yaklaşık 2,7 milyar yıl önce gezegenimizde oksijen birikmeye başladı. Ancak oksijensiz bir dünyada çok uzun süre yaşamış olan bu element, P için toksik olacaktır. , syntrophicum yazarlar bir videoda açıkladı.

Böylece P. syntrophicum yeni bir adaptasyon geliştirmiş olabilir: oksijene toleranslı bakterilerle ortaklık kurmanın bir yolu. Bu bakteriler P. syntrophicum yaşamak için gerekli vitaminler ve bileşikler, sırayla, arkanın atıklarını besler.

Oksijen seviyeleri daha da arttıkça, P. syntrophicum dokunaç benzeri uzun yapıları ile yoldan geçen bakterileri kapıp içselleştirerek daha agresif olabilirdi. İçinde P. syntrophicum, bu bakteriler sonunda ökaryot hayatta kalmanın anahtarı olan enerji üreten bir organel haline gelmiş olabilir: mitokondri.

Takımın "kültürdeki başarısı Prometheoarchaeum on yıldan fazla süren çabalar mikrobiyoloji için büyük bir atılımı temsil ediyor. metabolizmasını daha da açıklamak için moleküler ve görüntüleme tekniklerinin kullanımına zemin hazırlar Prometheoarchaeum ve arkeolojik hücre biyolojisindeki rolü. "

Bulgular, 15 Ocak'ta Nature dergisinde yayınlandı.

Pin
Send
Share
Send