Ключ к происхождению жизни на Земле все время скрывался в токсичном озере: что обнаружили ученые

Понад 70% поверхні покривають водойми й деякі з них особливо негостинні для життя. В одному з таких токсичних озер вчені виявили крихітний вид, що утворює колонії. Тепер дослідники вважають, що крихітні істоти та їхні незвичайні відносини з іншими мікробами можуть таїти в собі ключі до походження складного життя, пише Science Alert.

Дослідження було проведене біологами з Каліфорнійського університету в Берклі, а новий вид назвали Barroeca monosierra. Відомо, що організми належать до групи мікробів, відомої як хоанофлагеляти — одноклітинні організми, здатні об'єднуватися в групи, утворюючи колонії. Увагу вчених привернуло те, що ці колонії мікробів підозріло поводилися як багатоклітинні форми життя.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Цікаво, що мікроби були виявлені командою в надсолоному середовищі, але, схоже, це ніяк не шкодило організмам — вони процвітали, утворюючи колонії майже зі 100 клітин. Для порівняння, це майже вчетверо більше, ніж у споріднених видів. Ще більш дивно те, що в центрах колоній перебували ще менші спільноти живих бактерій, що робить B. monosierra одним із найпростіших організмів, які мають власний мікробіом.

Вчені припускають, що мікроби можуть ховатися в токсичній воді озера, втім, команда не виключає, що хоанофлагеляти цілком можуть вирощувати бактерії, щоб пізніше харчуватися ними. Можливо, що обидва ці варіанти насправді вірні.

Зазначимо, що хоанофлагеляти становлять інтерес для вчених, оскільки вважаються найближчими живими родичами тварин, які при цьому не є тваринами. Їхня поведінка під час формування колоній також може допомогти подолати еволюційний розрив між одноклітинними та багатоклітинними організмами. За словами співавтора дослідження, клітинного біолога Ніколь Кінг, ці організми також цікаві тим, що їхні колонії мають форму, схожу на бластулу — порожнисту кулю з клітин, яка формується на ранній стадії розвитку тварин. У результаті вчені вважають, що вони можуть зберігати в собі ключі до розуміння розвитку складного життя на планеті.

Новий вид хоанофлагеллятів був виявлений вченими в озері Моно в Каліфорнії — вельми негостинному місці для життя. Воно майже втричі солоніше Тихого океану і просякнуте хлоридами, карбонатами і сульфатами, які накопичилися за більш ніж 80 000 років. У результаті вкрай мало форм життя насправді здатні назвати це місце домівкою — здебільшого це лужні мухи, артемії та кілька видів дрібних черв'яків.

Тепер учені помітили ще один організм, який виявився раніше недослідженим видом. За словами Кінг, результати показують, що озеро, по суті, було просто заповнене великими колоніями хоанофлагеллят.

Ці одноклітинні організми чимось нагадують сперматозоїди з довгими хвостами, званими джгутиками, які вони використовують для руху. Коли вони утворюють колонії, особини направляють свої джгутики назовні, щоб допомогти всій групі обертатися і перекидатися як єдине ціле.

Під час дослідження вчені пофарбували мікробів ДНК-барвником, який виявив хромосоми хоан у формі пампушки, а також дивовижну хмару ДНК в імовірно порожньому центрі. РНК-зонди виявили присутність там бактерій, тоді як експерименти з флуоресцентними амінокислотами показали, що вони все ще живі, а не просто є залишками від попередніх прийомів їжі хоан.

В іншому експерименті команда культивувала колонії хоан з латексними мікросферами розміром з бактерію і виявила, що вони не опинилися в центрах колоній. Це показує, що бактерії не просто пасивно плавають і застряють — натомість вони активно проникають або їх впускають, заради власної вигоди, хоан або і того, і іншого.

Раніше Фокус писав про те, що життя на планеті на початку свого шляху було різноманітнішим, ніж вважалося.