Biologen hebben een nieuw organisme geïdentificeerd, Solarion arienae, dat een voorheen onbekende tak in de levensboom vertegenwoordigt. De ontdekking, gedaan in een laboratoriummonster van mariene ciliaten verzameld in de Kroatische wateren in 2011, werpt licht op de eeuwenoude evolutionaire processen die eukaryotische cellen vormden. Het organisme bleef jarenlang onopgemerkt totdat de plotselinge dood van de ciliatencultuur die het bewoonde zijn aanwezigheid onthulde.
Een levend fossiel van cellulaire evolutie
Solarion is een eencellige eukaryoot – wat betekent dat het een kern heeft die DNA bevat, vergelijkbaar met planten, dieren en schimmels. De unieke mitochondriale structuur onderscheidt het echter. Mitochondria, de ‘krachtcentrales’ van cellen, worden verondersteld te zijn ontstaan als onafhankelijke bacteriën die zich miljarden jaren geleden in vroege eukaryotische cellen integreerden.
De sleutel tot de betekenis van Solarion ligt in de mitochondriën. In tegenstelling tot de meeste eukaryoten, die zeer gestroomlijnde mitochondriale genomen hebben, draagt Solarion nog steeds een volledige kopie van het secA -gen. Dit gen was essentieel voor eiwittransport door het membraan toen mitochondriën nog als vrijlevende bacteriën bestonden. Het voortbestaan van secA levert direct bewijs ter ondersteuning van de endosymbiotische theorie : het idee dat mitochondriën ooit onafhankelijke organismen waren voordat ze een integraal onderdeel van eukaryotische cellen werden.
Waarom dit ertoe doet: het verhaal van het vroege leven herschrijven
Deze ontdekking is meer dan alleen taxonomisch; het daagt uit en verduidelijkt ons begrip van hoe complex het leven is geëvolueerd. Decennia lang hebben wetenschappers indirect bewijs – gefragmenteerde genetische sequenties – gebruikt om de relaties tussen vroege eukaryoten te reconstrueren. Solarion biedt een ‘levend fossiel’ waarmee onderzoekers een vorm van cellulair leven kunnen bestuderen die dichter bij de vroegste stadia van de eukaryotische evolutie ligt.
De classificatie van het organisme is ook opmerkelijk. Solarion deelt een nieuw gedefinieerde stam met een andere vreemde protist, Meteora sporadica, die op zijn beurt verblijft in een nieuw opgericht koninkrijk dat Provora en Hemimastigophora omvat. Deze structuur dwingt wetenschappers om opnieuw te evalueren hoe eukaryoten zich hebben gediversifieerd.
Implicaties en toekomstig onderzoek
Het bestaan van Solarion laat zien hoeveel microbiële diversiteit nog onontdekt is. Wetenschappers hebben het jarenlang over het hoofd gezien, zelfs in langdurige laboratoriumculturen, wat suggereert dat soortgelijke organismen zich in het volle zicht in natuurlijke omgevingen kunnen verbergen.
“De ontdekking van zo’n evolutionair diepgaande afstammingslijn laat zien dat belangrijke delen van het eukaryote verhaal verborgen blijven op plaatsen die we zelden verkennen”, concludeerden de onderzoekers Čepička en Valt.
Verder onderzoek naar Solarion zal waarschijnlijk meer onthullen over de evolutionaire druk die de integratie van mitochondria, de vorming van eukaryotische cellen en de vroege diversificatie van het leven op aarde aanstuurde.
