Микроорганизм, найденный в земле, на большой глубине у берегов Японии, помог ученым раскрыть тайну одного из эволюционных событий : переход от простых клеток, которые первыми колонизировали планету, до сложной клеточной жизни - грибов, растений и животных, включая людей.
Исследователи заявили в среду, что им удалось изучить биологию микроорганизма, добытого с глубины 2500м, после того, как он вырос в лаборатории. Они назвали его Prometheoarchaeum syntrophicum, имея в виду греческую мифологическую фигуру Прометей, которая сотворила человека из глины и украл огонь у богов.
Сферическая ячейка Prometheoarchaeum - диаметром около 500 нанометров - имеет длинные, часто разветвляющиеся щупальцевидные отростки на своей внешней поверхности.
Он является частью группы под названием Archaea, относительно простых одноклеточных организмов, лишенных внутренних структур, таких как ядро. Ученые долго ломали голову над эволюционным переходом от таких простых бактереоподобных клеток к первым элементарным грибам, растениям и животным - группе, называемой эукариотами - возможно, 2 миллиарда лет назад.
На основе кропотливого лабораторного исследования Prometheoarchaeum и наблюдений за его симбиотическими - взаимовыгодными - отношениями с сопутствующей бактерией, исследователи предложили объяснение.
Они предположили, что придатки, подобные Prometheoarchaeum, запутали проходящую бактерию, которая затем была поглощена и в конечном итоге превратилась в органеллу - внутреннюю структуру - называемую митохондрией, которая является двигателем клетки и имеет решающее значение для дыхания и выработки энергии.
Солнечная система, включая Землю, образовалась 4,5 миллиарда лет назад. Первая жизнь на Земле, простые морские микробы, появилась примерно 4 миллиарда лет назад. Позднее, появление эукариот положило начало эволюционным путям, которые привели к буйному скоплению организмов над эонами, такими как голубые киты, тирексы, колибри, рыба-клоун, грибы шиитаке, лобстеры, маргаритки, шерстистые мамонты и Мэрилин Монро.
Prometheoarchaeum является членом подгруппы под названием Asgard archaea - названной в честь места обитания богов в скандинавской мифологии. Другие члены этой подгруппы были найдены на холодном морском дне, возле гидротермальной системы вентиляции под названием Замок Локи, названной в честь скандинавской мифологической фигуры, между Гренландией и Норвегией.
По словам Нобу, исследование Prometheoarchaeum указывает на то, что архей Асгарда является ближайшим родственником первых эукариот.
Исследователи использовали погружное исследовательское судно для сбора бурового раствора, содержащего прометеоархей из Оминового хребта в Японии в 2006 году. Они изучали его в лаборатории в течение многих лет и наблюдали, как оно медленно размножается после инкубации образцов в сосуде, наполненном газообразным метаном, для моделирования глубоководной морской среды, в которой он находится.
«Мы смогли получить первый полный геном этой группы архей и показать, что эти археи обладают многими генами, которые, как считается, обнаруживаются только у эукариот», - сказал Нобу.
Было установлено, что Prometheoarchaeum зависит от бактерии-компаньона.
«Организм« ест »аминокислоты, через симбиоз с партнером, - сказал Нобу. «Это потому, что организм не может, ни полностью переваривать аминокислоты, ни получать энергию, если накопились какие-либо побочные продукты, ни построить свою собственную клетку без посторонней помощи».