Pirmą kartą užfiksuotas procesas, iš kurio susiformavo žmogaus ląstelės

Balandžio 9 dieną mokslo žurnale „Current Biology“ publikuotame tyrime pirmą kartą mokslininkai užfiksavo mikroorganizmų sąveiką, kuri galėjo būti pirmas žingsnis link žmogaus atsiradimo. Tyrėjai stebėjo, kaip mikroorganizmų grupė – Asgardo archėjos, fiziškai jungiasi su bakterijomis ir keičiasi medžiagomis – procesą, siejamą su sudėtingų ląstelių formavimusi.

Šie stebėjimai atlikti Vakarų Australijoje, Shark Bay regione, tiriant stromatolitus – vienas seniausių gyvybės formų Žemėje. Nors jie dažnai primena paprastus akmenis, iš tikrųjų tai yra gyvi, sluoksniuoti mikroorganizmų „miestai“, egzistuojantys milijardus metų. Tuo tarpu šis darbas laikomas vienu svarbiausių įrodymų, kaip galėjo prasidėti žmogaus ir visos sudėtingos gyvybės evoliucija.

Tiesiogiai užfiksuota tai, kas iki šiol buvo tik teorija

Naujojo Pietų Velso universiteto (Australija) mokslininkai tyrimo metu pirmą kartą vizualiai užfiksavo ir įrodė, kad Asgardo archėjos gali tiesiogiai sąveikauti su bakterijomis per itin plonas struktūras – „nanotubus“. Šiam procesui stebėti buvo naudojama pažangi 3D elektroninė mikroskopija, leidusi pamatyti struktūras nanometrų mastu.

Pasak tyrėjų, rezultatai rodo, kad šios struktūros leidžia mikroorganizmams ne tik prisiliesti, bet ir aktyviai keistis maistinės medžiagos ar kitais energijai svarbiais junginiais. Be to, šie ryšiai nėra atsitiktiniai – jie gali sudaryti stabilias, tarpusavyje priklausomas sistemas, kurios ilgainiui tampa vis glaudesnės.

Sąsajos su žmogaus gyvybe

Mokslininkai šią sąveiką sieja su vienu svarbiausių evoliucijos etapų – sudėtingų (eukariotinių) ląstelių atsiradimu. Pagal vyraujančią teoriją, prieš maždaug du milijardus metų archėja užmezgė glaudų ryšį su bakterija, kuri vėliau tapo mitochondrija – struktūra, iki šiol gaminančia energiją žmogaus ląstelėse.

Mitochondrijos šiandien laikomos vienu esminių skirtumų tarp paprastų ir sudėtingų ląstelių, nes būtent jos leidžia efektyviai gaminti energiją, reikalingą sudėtingiems organizmams egzistuoti.

Tyrėjų teigimu, nauja analizė atskleidžia, kad toks susijungimas galėjo prasidėti nuo paprastesnio etapo – fizinio kontakto ir medžiagų mainų. Tai reiškia, kad sudėtinga gyvybė galėjo atsirasti ne staiga, o per ilgą bendradarbiavimo procesą tarp skirtingų mikroorganizmų.

TAIP PAT SKAITYKITE: Asteroide aptiktos visos gyvybės sudedamosios dalys: tai gali paaiškinti jos kilmę Žemėje

Kodėl šis atradimas svarbus

Šis atradimas padeda geriau suprasti vieną svarbiausių momentų gyvybės istorijoje – kaip iš paprastų mikroorganizmų atsirado sudėtingos ląstelės, iš kurių vėliau išsivystė visi augalai, gyvūnai ir žmogus.

Asgardo archėjos jau anksčiau buvo laikomos artimiausiais sudėtingų organizmų giminaičiais, nes jų genetikoje aptikta bruožų, būdingų žmogaus ląstelėms. Naujasis tyrimas pirmą kartą parodo ne tik šį ryšį, bet ir galimą patį procesą – kaip toks bendradarbiavimas tarp skirtingų organizmų galėjo prasidėti realybėje.

Iki šiol ši evoliucijos grandis buvo grindžiama daugiausia teorijomis ir genetiniais duomenimis, tačiau dabar atsiranda tiesioginis stebėjimas, leidžiantis tiksliau paaiškinti, kaip susiformavo mūsų ląstelės.

Darbo autoriai pabrėžia, kad tokį procesą užfiksuoti buvo itin sudėtinga – Asgardo archėjų beveik neįmanoma auginti atskirai laboratorijoje, jos priklauso nuo kitų mikroorganizmų, o jų stebėjimas užtruko net kelerius metus. Būtent todėl šis atradimas laikomas reikšmingu proveržiu tiriant gyvybės kilmę.