Микроб, которого никто даже не видел, может объяснить наше происхождение
Посреди Атлантического океана, между Гренландией и Норвегией, на глубине 2300 метров, есть черный курящий регион, в котором горячие воды извергаются из морского дна. Это странное место называется "замком Локи" в честь вероломного скандинавского бога Локи: Том Хиддлстон сыграл его в "Мстителях". Клетки животных и растений намного сложнее клеток бактерий. Но рядом с замком Локи живет микроб, не похожий на других. И он может объяснить, как эволюционировало все живое на земле.
В 2015 году группа ученых под руководством микробиолога Тайса Эттема из Университета Упсалы в Швеции сообщила, что обнаружила новый вид микроорганизмов. Они нашли генетические следы этого одноклеточного микроба в отложениях морского дна в 15 километрах от замка Локи.
В своей работе, опубликованной в журнале Nature, ученые назвали нового микроба Lokiarchaeota. Сокращенно — Локи.
Этот загадочный микроб оказался ближайшим живым родственником эукаритов, группы, включающей все сложные живые организмы; от растений и грибов до насекомых и людей. Это означает, что Локи может помочь нам понять, как эукариоты вообще появились. Другими словами, Локи может объяснить, почему люди — и все другие сложные организмы — вообще существуют.
Бога Локи считают "невероятно сложной, запутанной и амбивалентной фигурой". То же самое справедливо и для эукариот. Как эукариоты появились — это головоломка, которая продолжает смущать ученых по всему миру.
Еще несколько десятков лет назад биологи думали, что на этой планете было по существу два вида жизни: эукариоты и прокариоты. В то время как эукариоты включают в себя и одноклеточные организмы, и более сложные вроде грибов и шимпанзе, прокариоты все одноклеточные. Самые известные прокариоты — это бактерии.
Основное различие между прокариотами и эукариотами заключается в сложности клеток. Прокариоты — это простые клетки, с несколькими внутренними структурами, а клетки эукариотов намного более сложные. Эукариотические клетки также, как правило, больше, иногда в десятки раз, чем прокариотические.
Именно сложность эукариотических клеток и полученные дополнительные способности позволяют им формировать многоклеточную жизнь вроде нас с вами. Прокариоты на такое не способны. Поэтому если бы эукариоты никогда не сформировались, не было бы и нас.
Этот простой раскол между простым и сложным подразумевался десятилетиями, пока один ученый не показал, что не все так просто. В конце 1960-х годов американский микробиолог Карл Везе решил взглянуть на последовательности ДНК организмов, чтобы выяснить, в каком родстве они состоят.
Везе идентифицировал ген, который переносят все организмы, и сравнил различные версии его. Виды, которые имели более похожие версии этого гена, вероятно, были в тесном родстве. Таким образом, он составил семейное древо всех известных живых организмов.
Анализ Везе показал, что существует два вида прокариотов. Помимо бактерий, была также совершенно новая группа, которую он назвал "археи". Подобно бактериям, археи были одноклеточными организмами с относительно простыми клетками. Снаружи они были похожи на бактерии, но генетически сильно отличались. Археи были найдены по всему миру, и многие из них могут расти в экстремальных условиях вроде полукипящей воды.
Везе перерисовал древо жизни. Вместо двух доменов жизни, их было три: бактерии, археи и эукариоты. В 1977 году он опубликовал свои выводы в журнале PNAS. Они были настолько революционными, что даже попали на первую полосу New York Times.
