Вчені Утрехтського університету в Нідерландах і Інституту біомедичних досліджень у Барселоні (Іспанія) переглянули механізм виникнення перших еукаріотичних організмів - виявилося, що еволюція від простих бактеріальних клітин до складних еукаріотів йшла інакше, ніж вважалося раніше.
Свої висновки дослідники представили в статті, опублікованій в журналі Nature Ecology & Evolution, передає пресс-служба Утрехтського університету.
Як пишуть автори наукової роботи, перша клітина, яка придбала мітохондрії (її називають LECA - last eukaryotic common ancestor, або «останній загальний предок еукаріот») вже володіла структурою і функціями еукаріотичної клітини. Раніше вважалося, що саме придбання мітохондрій було ключовим кроком у розвитку складності живих організмів (всі багатоклітинні організми є еукаріотамі). Щоб з'ясувати, які зміни насправді сприяли виникненню еукаріотичної клітини, дослідники проаналізували геноми сучасних видів і реконструювали еволюцію ДНК.
Виявилося, що прокаріоти ускладнилися через генетичні мутації, дуплікації (подвоєння генетичного матеріалу) і придбання генів через горизонтальний перенос (від клітини до клітини). Вчені з'ясували, що шляхом дуплікацій геном прокаріотів збільшився в два рази. Розширилися сімейства генів, таких як ГТФази, кінезин і білки, що покривають везикули (внутрішньоклітинні бульбашки). В результаті прокаріоти обзавелися складною внутрішньоклітинною сигнальною мережею, системою транспортування везикул і розвиненим цитоскелетом.
Згідно з результатами дослідження, стародавні археї, родинні недавно відкритого надтип Asgard, завели внутрішніх симбіонтів, що відносяться до альфапротеобактерій і пізніше перетворилися в мітохондрії. На думку вчених, саме вдосконалений цитоскелет і система транспортування могли дозволити клітинам поглинути майбутні мітохондрії через примітивний фагоцитоз. У свою чергу, мітохондрії постачали клітини надлишком енергії, яка йшла на подальше ускладнення живих організмів.
"Acquiring the mitochondria was neither prologue nor finale of the eukaryotic evolution, but rather an important plot twist in-between", says @JulianVosseberg. https://t.co/VnKnUWUtTl @UtrechtUni @UtrechtLS
— Faculty of Science, Utrecht University (@UUBeta) October 30, 2020
Як повідомляв Realist, вчені з Японії та Китаю показали, що еволюція раннього життя на Землі набагато складніша, ніж вважалося раніше.
