Biolodzy zidentyfikowali nowy organizm, Solarion arienae, reprezentujący nieznaną wcześniej gałąź drzewa życia. Odkrycie dokonane w laboratoryjnej próbce orzęsków morskich pobranych u wybrzeży Chorwacji w 2011 roku rzuca światło na starożytne procesy ewolucyjne, które ukształtowały komórki eukariotyczne. Organizm pozostawał niewykryty przez wiele lat, aż do chwili, gdy nagła śmierć kultury orzęsków, w której żył, ujawniła jego obecność.
Żywa skamielina w ewolucji komórek
Solarion to jednokomórkowy eukariont, co oznacza, że ma jądro zawierające DNA, podobnie jak rośliny, zwierzęta i grzyby. Jednak jego unikalna struktura mitochondrialna odróżnia go od reszty. Uważa się, że mitochondria, „elektrownie” komórek, wyewoluowały z niezależnych bakterii zintegrowanych z wczesnymi komórkami eukariotycznymi miliardy lat temu.
Klucz do znaczenia Solarionu leży w jego mitochondriach. W przeciwieństwie do większości eukariontów, które znacznie uprościły genomy mitochondriów, Solarion nadal zawiera pełną kopię genu secA. Gen ten był niezbędny do transportu białek przez błonę, gdy mitochondria istniały jako wolno żyjące bakterie. Zachowanie secA dostarcza bezpośrednich dowodów na poparcie teorii endosymbiotycznej : koncepcji, że mitochondria były niegdyś niezależnymi organizmami, zanim stały się integralną częścią komórek eukariotycznych.
Dlaczego to ma znaczenie: przepisywanie historii wczesnego życia na nowo
To odkrycie ma charakter więcej niż tylko taksonomiczny; podważa i wyjaśnia nasze rozumienie złożonej ewolucji życia. Przez dziesięciolecia naukowcy wykorzystywali dowody pośrednie — fragmentaryczne sekwencje genetyczne — do rekonstrukcji powiązań między wczesnymi eukariontami. Solarion oferuje „żywą skamieniałość”, która pozwala badaczom badać formy życia komórkowego bliższe wczesnym etapom ewolucji eukariotów.
Na uwagę zasługuje również klasyfikacja organizmu. Solarion dzieli nowo zdefiniowany typ z innym dziwnym protistą, Meteora sporadica, który z kolei znajduje się w nowo powstałym królestwie, które obejmuje Provora i Hemimastigophora. Ta struktura zmusza naukowców do ponownej oceny sposobu zróżnicowania eukariontów.
Implikacje i przyszłe badania
Istnienie Solarionu pokazuje, jak duża różnorodność mikrobiologiczna pozostaje nieodkryta. Naukowcy ignorowali to od lat, nawet w długotrwałych hodowlach laboratoryjnych, sugerując, że podobne organizmy mogą czaić się na naszych oczach w środowisku naturalnym.
„Odkrycie tak głębokiego rodowodu ewolucyjnego pokazuje, że kluczowe elementy historii eukariotów pozostają ukryte w miejscach, które rzadko badamy” – podsumowali badacze Cepicka i Walt.
Dalsze badania przeprowadzone przez Solarion prawdopodobnie ujawnią więcej informacji na temat nacisków ewolucyjnych, które doprowadziły do integracji mitochondriów, powstania komórek eukariotycznych i wczesnego zróżnicowania życia na Ziemi.
