Пронађен древни организам из којег су потекли сви сложени организми. Има необично име – Асгард.
Људи, животиње и биљке – сви сложени облици живота порелом су у неком смислу Асгарђани, показало је ново научно истраживање. Наиме, нова студија, објављена у часопису Nature, утврдила је да је најранији заједнички предак свих сложених организама, еукариота, древни једноћелијски организам назван Asgard Archaea.
Археје су микроскопски организми који припадају једној од три главне области живота на Земљи, а карактеришу их једноставне ћрлије без једра. Друге две су бактерије и еукариоти који имају сложеније ћелије, а могу бити једноћелијски и вишећелијски. Захваљујући микроскопији, рани биолози били су у могућности направити тек бинарну поделу организама на еукариоте и бактерије. Еукариоти су имали велике, комплексне ћелије са унутрашњим одељцима, док су бактерије, углавном, биле једноставне и без особитих одлика. То је наметнуло питање: како је дошло до огромног скока у сложености организама?
Секвенцирање ДНК пружило је неке назнаке односа међу различитим гранама на стаблу живота. Но тек 2016. у хидротермалном извору у арктичком кругу Атлантског оцеана, познатом као Локијев дворац (према нордијском богу Локију), пронађени су организми који су добили име локиархеје. Након тог открића истраживачи су употребили геном локиархеја да би пронашли велику групу сродних врста које су назвали Asgard Archaea. Генетски гледано, ти организми су најближи сродници сложених ћелија. Показало се да су им толико блиски да би сви организми са сложеним ћелијама на стаблу живота могли бити једна грана ове групе.
Откриће поменутих микроорганизама пружило је нов увид у еволуциону повест живота на Земљи, па су научници називом Асгард, поред осталог, хтели указати на њихову важност и јединственост. Шта је Асгард? Асгард је у нордијској митологији замишљен као грандиозан, прелеп град смештен на небу. У њему пребивају нордијски богови као што су Один, Тор, Фреја и Локи, а он је мостом Бифрост повезан с Мидгардом, светом људи и другим световима. Прилично прикладно за ову еволуцијску причу.
Истраживачи до сада нису прецизно утврдили заједничког претка сложених организама еукариота, нити могу тачно знати како су и зашто од једноћелијских организама настали вишећелијски. За потоње постоје разне теотије. Примерице, према првој, теорији о предности сарадње, вишећелијски организми настали су због предности коју носи удруживање, специјализација и сарадња више ћелија. Према другој, теорији о еволуцијској предности, вишећелијски организми имали су већу способност прилагођавања на различите услове околине, већу отпорност на стрес и већу ефикасност у искоришћавању ресурса.
Теорија постоји више, а могуће је да је више њих тачно.
Процењује се да су се најстарији еукариоти који су до данас откривени развили пре око две милијарде година, што указује на то да су пре тога постојале само различите врсте микроорганизама. „Kоји су се догађаји одвијали да су микроорганизми еволуирали у еукариоте?” пита коаутор нове студије Брет Бejкер, професор интегративне биологије и морских Универзитету у Oстину (САД). „То је крупн питање. Проналазак овог заједничког претка важан је корак у разумевању одговора”, истакао је он за SciTechDaily.
У новом истраживању тим под водством Тијса Етема са Универзитета Вагенинген у Холандији утврдио је да је међу свим микробима најближи рођак свим комплексним облицима живота на стаблу живота ред назван Hodarchaeales (или укратко у множини ходи). Ходи, који се могу пронаћи у морским седиментима, једна су од неколико подгрупа унутар веће групе археја асгард.
Археје асгард еволуирале су пре више од две милијарде година, а њихови потомци још живе на Земљи. Неке су откривене у седиментима дубоког мора и у термалним изворима широм света, но до сада су само две врсте успешно одгајене у лабораторији. Да би их што више и што боље идентификовали и истражили, научници су се потрудили да прикупе њихов генски материјал из околине и затим да саставе њихове геноме. На темељу генских сличности с другим организмима који се могу узгајити и проучити у лабораторији, настоје разумети метаболизам и друге особине асгарда.
„Замислите временску машину, а да не служи да бисте истражили еру диносаура или древних цивилизација, већ да бисте дубоко заронили у метаболичке реакције које су могле покренути почетак комплексног живота”, рекла је Валери де Анда, истраживачица која ради у Бејкеровој лабораторији. „Уместо фосила или древних артефаката, посматрамо генске нацрте модерних микроба да бисмо реконструисали њихову прошлост.”
У својем истраживању тим је проширио познату геномску разноликост археја асгард, додавши на листу за моделовање више од 50 досад неописаних генома. Анализа је показала да је предак свих модерних археја асгард, вероватном живео у врућим срединама и да је за живот користио угљен-диоксид и неке друге хемикалије. С друге стране, ходи, који су ближе повезани с еукариотима, метаболички су сличнији нама, користе угљеник и живе у хладнијим условма. „То је заиста узбудљиво јер први пут гледамо молекуларне нацрте претка који је представљао почетак првих еукариотских ћелија”, додала је Де Анда.
Брет Бејкер сматра да има смисла да су од свих археја управо оне из групе Асгард биле претече еукариота. Наиме, попут еукариота, њени припадници у својим геномима имају много гена с више копија. Научници су раније уочили да су код еукариота, након удвостручења гена, нове копије често преузимале нове функције, дајући организмима нове способности, што је био један од главних покретача еволуције.
„Не знамо до чега су довела удвостручења гена у овим асгардима”, искрен је Бејкер. „Но знамо да су код еукариота довела до нових функција и повећања ћелијске сложености. Стога мислимо да је то један од начина на који су асгарди довели до иновација које одређују еукариоте.”
Научници који проучавају археје пронашли су у њима бројне протеине што су се некад сматрали јединственима за еукариоте. Намеће питање се које су задатке они могли обављати у архејама. „Научно проучавање ових једноставнијих облика живота и њихових еукариотских карактеристика рећи ће нам много о нама самима”, поручио је Брет Бејкер.
(Илустрација University of Texas at Austin)
(Индекс)
