Наглядная эволюция: Биологи зафиксировали слияние двух форм жизни

Пока мы рассказывали о космосе и высоких технологиях в разных сферах человеческой деятельности, международная группа учёных обнаружила уникальное явление, которое подтверждает эволюционные процессы. Бактерия и водоросль объединились в один организм. Этот азотфиксирующий микроорганизм существовал отдельно, но затем перешел в клетки водоросли и стал для нее "внутренним органом" – органеллой.

Биологи изучили водоросли Braarudosphaera bigelowii(B. bigelowii) и обнаружили, что они поглотили цианобактерию UCYN-A. Эта бактерия "захватывает" азот из воздуха и комбинирует его с другими элементами, создавая полезные для клеток соединения. Азот является ключевым питательным веществом, но обычно растения и водоросли получают его в результате симбиотических отношений с бактериями.

Сначала считалось, что у B. bigelowii возникают подобные симбиотические отношения с UCYN-A. Однако, при более детальном анализе, ученые обнаружили гораздо более близкую связь между организмами. В серии исследований они показали, что бактерии растут вместе с клетками водорослей, а репликация и деление клеток точно синхронизированы.

Наконец, ученые сравнили белки, которые производит изолированная UCYN-A, с белками внутри клеток водорослей. Они обнаружили, что бактерия потеряла часть своих способностей и может производить только половину необходимых ей белков. Все остальное обеспечивает хозяин.

Это один из наглядных признаков перехода от эндосимбионта к органелле. Эндосимбионты начинают выбрасывать кусочки ДНК, их геномы становятся все меньше и меньше, и они начинают зависеть от материнской клетки в плане транспортировки этих генных продуктов в клетку.

Подобное событие происходило где-то 2.2 млрд лет назад, когда архея поглотила бактерию, которая стала митохондрией – клеточной электростанцией. Это положило начало развитию многоклеточной жизни. Еще один описанный случай произошел примерно 1.6 млрд лет назад с хлоропластами, что привело к появлению на Земле растений.

При эндосимбиозе один микробный организм поглощает другой и начинает использовать его как внутренний орган. В обмен клетка-хозяин обеспечивает симбионта питательными веществами, энергией, защитой и другими преимуществами. В конце концов, симбионт теряет способность выживать самостоятельно и становится зависимой от клеток хозяина органеллой.

У UCYN-A такая трансформация, видимо, заняла около 100 млн лет. Исследователи планируют продолжить изучение доказательства эволюции, чтобы выяснить, присутствуют ли они в других клетках и какие эффекты они могут оказывать.

Источник: vk.com

Комментарии: