Мистериозни микроби от Асгард може да сочат към произхода на сложния живот

Вижте всички тематики Връзката е копирана! Следвайте

Учените са една стъпка по-близо до разбирането на произхода на комплицирания живот на Земята, откакто хвърлиха нова светлина върху тайнственост за нашите микробни предшественици. Те подозират, че ключът може да се крие в това по какъв начин простите микроби, живели преди милиарди години, са се приспособили към наличието на О2.

Хората, както всички растения, гъби и животни на Земята, са еукариоти - организми с кафези, които имат ясно дефинирано ядро, съдържащо ДНК, и други структури като митохондрии, органели, които обезпечават на клетките сила посредством преобразяване на хранителни субстанции в сила.

Между 2,4 милиарда и 2,1 милиарда години равнищата на О2 фрапантно са се нараснали в земната атмосфера, известно като Голямото окислително събитие. Няколкостотин хиляди години след събитието първите разпознаваеми следи от еукариоти, непокътнати като микрофосили, се появяват на нашата планета, което допуска, че кислородът от дълго време е бил решаваща съставна част за еволюцията на комплицирания живот.

Много учени считат, че еукариотите са еволюирали от комбинацията на два типа микроби.

Но в загадъчен поврат, един от микробите, прочут като Асгардски археи, е открит единствено в лишени от О2 среди като хидротермални отвори на дъното на океана - макар че наподобява споделя комплицирани прилики с еукариотите.

Изследователите се съмняват по какъв начин асгардците са пресичали пътищата си с други микроби, които се нуждаят от О2 за оцеляване, с цел да основат еукариоти, в случай че съществуват в толкоз разнообразни среди.

Но ново проучване на геномите на Асгард разкри незнайни до момента линии на микробите в плитки крайбрежни седименти, някои от които наподобяват толерантни към и употребяват О2, съгласно изследване, оповестено на 18 февруари в списание Nature.

„ Фактът, че някои от асгардите, които са наши предшественици, са съумели да употребяват О2, се вписва доста добре в това “, съавторът на проучването Брет Бейкър, доцент по морска просвета и интегративна биология в Тексаския университет в Остин, се споделя в изказване. " Кислородът се появи в околната среда и асгардците се приспособиха към това. Те откриха енергийно преимущество в потреблението на О2 и по-късно се развиха в еукариоти. "

Разбирането на ролята на Асгард в развиването на комплицирания живот може да помогне за разрешаването на по-голямата тайнственост по какъв начин тъкмо микробите са еволюирали в еукариоти - и за какво всички сме тук, сподели Бейкър.

Микроб с митологични корени

Асгардските археи, наречени на небесния дом на скандинавските богове като Один и Тор, са суперфилум или група, еволюирала от общ предшественик.

Един вид в тази група беше открит за първи път през 2015 година покрай подводен вулкан в Северния Атлантически океан, прочут като Замъкът на Локи, заради приликата му с рогатия шлем, носен от героя на Marvel Comics - който също е господ в скандинавската митология. Микробът е наименуван Lokiarchaeota.

Други типове микроби от Асгард също са кръстени на богове от скандинавската митология.

В съпоставяне с микробите в други superphyla, Asgards наподобяват тясно свързани с еукариотите и съдържат гени, следени единствено в комплицирания живот.

„ Те бяха приветствани като нещо като изчезналото звено в еволюцията на живота, от едноклетъчния микробен живот до комплицирания живот като растения и животни “, сподели Бейкър пред CNN.

Чрез проучване на проби от необятен набор от среди, откривателите от ден на ден откриват повече типове асгардски микроби, като да вземем за пример Heimdallarchaeia, кръстен на пазителя на Асгард.

През 2023 година Бейкър и сътрудниците му откриха, че еукариотите наподобяват най-тясно свързани с групата на Хаймдал от асгардските микроби, които имат високоенергийни метаболитни пътища. Констатациите поддържаха концепцията, че животните и другите форми на живот би трябвало да получават най-вече сила от дишането на О2 и поддържаха теорията, че повишението на кислорода на Земята корелира с появяването на комплициран живот, сподели Бейкър.

Следващата стъпка беше да разберем какви процеси на генериране на сила могат да се развият в разнообразни типове микроби на Асгард въз основа на техните гени.

За да проучат този въпрос, Бейкър и сътрудниците му направиха широкомащабно секвениране на ДНК от проби, събрани в дълбоководни хидротермални отвори, както и в плитки крайбрежни зони. Екипът съумя да събере стотици незнайни до момента геноми и да построи дърво на живота за микробите от Асгард посредством сравняване на генетични прилики и разлики сред микробите в суперфилума.

Неизвестни до момента протеинови групи в микробите бяха разкрити, до момента в който сглобяваха родословното дърво на Асгард, което разреши на Бейкър и сътрудниците му да сравнят протеините с тези, употребявани от еукариотите за генериране на сила и метаболизиране на кислорода. Модел на изкуствен интелект оказа помощ на екипа да разпознава по какъв начин протеините могат да се прегънат в разнообразни структури, което корелира с метода им на действие.

Няколко протеина, създадени от микробите Heimdall, са сходни на еукариотните протеини, които обработват кислорода, с цел да генерират дейно сила, което допуска, че най-малко някои антични Асгарди може да са били толерантни към О2.

Разкриване на античен прародител

Източник: cnn.com