Igre 
Jednom u milijardu godina: Naučnici prvi put posmatrali evoluciju na delu i nastanak potpuno nove vrste života
Komentari27/04/2024
-23:50
Tim naučnika detektovao je znak događaja kakav se nije desio najmanje milijardu godina. Oni su posmatrali primarnu endosimbiozu, odnosno stapanje dva oblika života u potpuno novi jedinstven organizam.
Reč je o jednoj vrsti rasprostranjene morske alge, koja se spojila s bakterijom u laboratorijskim uslovima. Poređenja radi, poslednjeg puta kada se nešto ovako desilo, na našoj planeti pojavile su se prve biljke.
Rezultati su opisani u radovima objavljenim u časopisima "Cell" i "Science".
Primarna endosimbioza dešava se kada jedan mikrob "proguta" drugi, a zatim počinje da ga koristi kao sopstveni unutrašnji organ. Domaćin pruža nutrijente, energiju i zaštitu, a on zauzvrat postaje njegova organela.
"Veoma je retko da organele nastanu u ovakvim događajima", rekao je Tajler Koale, autor studije objavljene u časopisu "Cell" i postdoktorand Univerziteta u Kaliforniji u Santa Kruzu.
Do endosimbioze, koliko je do sada poznato, došlo je samo tri puta, a svaki put predstavljao je veliki iskorak za evoluciju.
Prvi se odigrao pre oko 2,2 milijarde godina, kada je jednoćelijski organizam arheja "progutao" bakteriju, koja je na kraju postala njegova mitohondrija. Ova specijalizovana organela, koju biolozi nazivaju "elektranom ćelije", centralno je mesto metabolizma i njeno formiranje omogućilo je evoluciju kompleksnih organizama.
Povezane vesti
"Sve što je kompleksnije od mikroba duguje svoje postojanje tom događaju. Pre oko milijardu godina to se ponovo dogodilo sa hloroplastom i dobili smo biljke", kaže Koale.
Unsplash
U tom drugom događaju naprednije ćelije apsorbovale su cijanobakterije, koje mogu da prikupljaju energiju iz sunčeve svetlosti i koje su na kraju postale organele hloroplasti.
U ovom najnovijem primeru, moguće je da je alga počela da pretvara azot iz atmosfere u amonijak, koji zatim može da koristi u druge svrhe, ali joj je za to bila potrebna pomoć bakterije.
Nova organela?
U radu objavljenom u časopisu "Cell", tim naučnika navodi da se proces ponovo odvija. Oni su pratili vrstu alge poznate kao Braarudosphaera bigelowii, koja je nakon što je progutala cijanobakteriju, dobila "supermoć". Ona sada direktno može da preuzme azot iz vazduha i kombinuje ga sa drugim elementima, kako bi formirala više korisnih jedinjenja, što biljke inače ne mogu.
Azot je veoma važan nutrijent za postojanje živog sveta, a biljke ga obično dobijaju kroz kontakt sa bakterijama, ali ostaju zasebni organizmi. Naučnici su isprva mislili da je alga imala baš takav odnos sa cijanobakterijom, ali se ispostavilo da su postale mnogo bliže.
Oni su otkrili da je njihov rast postao sinhronizovan, što znači da je cijanobakterija postala ćelijska organela.
"Ako pogledate mitohondriju i hloroplast, dešava se upravo to - oni rastu zajedno sa ćelijom", kaže okeanografski mikrobiolog Džonatan Zer u zvaničnom saopštenju, prenosi Popular Science.
Povezane vesti
Predstavljanje nitroplasta
Kako bi došli do većeg broja dokaza da je cijanobakterija zaista postala organela, naučnici su morali da zavire dublje u njenu unutrašnjost. U studiji koju su objavili u časopisu "Science" koristili su rendgen, kako bi ispitali B. bigelowii ćelije otkrivši pritom da je njena deoba i replikacija sinhronizovana između alge i bakterije.
"Sve do ovog rada, i dalje je postojalo pitanje da li je reč o endosimbiozi ili je bakterija postala prava organela", kaže Karolin Larabel, koautorka studije i naučnica Berkli laboratorije.
"Pokazali smo da je replikacija i deoba alge domaćina i njenog endosimbionta sinhronizovana", dodala je ona.
Oni su takođe poredili proteine izolovane bakterije sa proteinima unutar ćelije alge. Tim je otkrio da izolovana bakterija može da ispuni polovinu svojih potreba za proteinima, dok joj je za ostatak potreban domaćin - alga.
Tim veruje da je to pokazatelj da se bakterija sada može smatrati organelom i dali su joj naziv "nitroplast". Postoji mogućnost da je ona zapravo započela svoju evoluciju pre oko 100 miliona godina i mada to za ljudski vek deluje kao nepojmnjivo dug vremenski period, to je u pogledu evolucije tek delić sekunde.
Mnoga druga pitanja o bakteriji i njenom domaćinu još nisu odgovorena, a plan je da naučnici ispitaju i druge sojeve. Smatraju da bi otkriće moglo da ima značajnu primenu u poljoprivredi.
Prema mišljenju Zera, naučnici će verovatno pronaći druge organizme sa sličnom pričom kao što je cijanobakterija, ali ističe da je ovo otkriće "za udžbenike".
Komentari (0)