Новое царство: на Земле открыта форма микроорганизмов, меняющая древо жизни

Помимо давно вымерших "похожих на грибы" безобидных "столбов" Прототакситов, на Земле могли и могут существовать формы жизни, которые человечество пока не знает. Учёные с факультета естественных наук Карлова университета в Праге обнаружили уникальный микроорганизм — Solarion arienae. Это одноклеточный эукариот, который помогает понять, как появились и эволюционировали эукариотические клетки.

Статья о находке опубликована на сайте Nature. Solarion относится к новой группе микроорганизмов: он выделен в отдельный тип и вместе с несколькими загадочными простейшими образует новое царство — Disparia. Особый интерес вызывает то, что у Solarion сохранились древние особенности митохондрий, которые ранее считались утраченными. Это даёт возможность изучить устройство самых ранних клеток на Земле.

Solarion arienae — крошечный организм размером несколько микрометров. Он почти не двигается и внешне неприметен. Его случайно нашли в долговременной культуре морских инфузорий на кафедре зоологии Карлова университета. Долгое время Solarion оставался незамеченным, пока инфузории в культуре не погибли. Это и привлекло к нему внимание.

Геномное секвенирование и филогеномный анализ показали, что Solarion не принадлежит ни к одной из известных линий эукариот. Его ближайший родственник — протист Meteora sporadica. Они образуют новый тип Caelestes, который входит в супергруппу Disparia вместе с типами Provora и Hemimastigophora. Хотя Disparia пока мало изучена, речь идёт о древней эволюционной ветви. Современные виды могут быть лишь остатками богатого разнообразия прошлого.

Solarion почти не встречается в метагеномике. Специалисты изучили более 1,8 петабайта экологических ДНК-данных и нашли его лишь в нескольких образцах морских осадков. Это говорит о том, что Solarion распространён по всему миру, но крайне редок. Находка подчёркивает важность классических лабораторных культур и изучения малоисследованных природных ниш.

Внешний вид Solarion необычен. Он выглядит как неподвижная "солнечная" клетка с отростками — целестисомами. Эти структуры помогают странной бактерии захватывать свою добычу. В жизненном цикле Solarion есть и подвижные жгутиковые стадии. Их форма настолько уникальна, что спутать их с другими эукариотами невозможно.

Самое необычное в Solarion — митохондрии. Эти органеллы отвечают за выработку энергии в клетке. У Solarion в митохондриях сохранился ген secA — редкий признак транспортной системы белков. Этот ген исчез у большинства современных эукариот(организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, отделяемое от цитоплазмы мембраной, вся современная сложная форма жизни на Земле), что делает Solarion одним из немногих организмов, где сохранился древний молекулярный "аппарат". Кроме того, митохондрии "почти инопланетной" бактерии содержат уникальные гены, которые помогают понять, какими метаболическими возможностями обладали митохондрии у последнего общего предка всех эукариот.

Профессор Иван Чепичка и его коллега Марек Валт подчёркивают важность находки. Solarion напоминает, как много мы ещё не знаем о мире. Открытие древней эволюционной ветви — "живого ископаемого" — показывает, что важнейшие главы истории эукариот ещё скрыты в слабо изученных уголках природы.

Это маленькое существо позволяет заглянуть в древнюю главу эволюции клетки, которая раньше оставалась загадкой а так же углубить наше понимание о том, в чём заключается таинство жизни и насколько сильной отличимой от нашей жизни она может быть. Последнее крайне важно для поиска внеземной жизни.

Источник: vk.com

Комментарии: