En mikrobe, der findes i de mudrede dybder i Stillehavet, ligner ikke meget andet end en klat med tentakler. Men denne beskedne lille organisme kan indeholde hemmelighederne for, hvordan de første multicellulære livsformer udviklede sig, ifølge ny forskning.
Længe før komplekse organismer eksisterede, var verden hjemsted for enkle encellede organismer, archaea og bakterier. For mellem 2 og 1,8 milliarder år siden begyndte disse mikroorganismer at udvikle sig, hvilket førte til fremkomsten af mere komplekse livsformer kaldet eukaryoter, en gruppe, der inkluderer mennesker, dyr, planter og svampe. Men denne utrolige rejse, som livet overgik fra svømningsklodser til gåture (og i nogle tilfælde tænke og føle) dyr, er stadig dårligt forstået.
Forskere havde tidligere antaget, at en gruppe mikrober kaldet Asgard archaea var de meget efterspurgte forfædre til eukaryoter, fordi de indeholder gener, der svarer til deres komplekse kolleger, ifølge en erklæring. For at analysere, hvordan disse mikrober så ud, og hvordan denne overgang kunne have sket, tilbragte en gruppe forskere i Japan et årti med at indsamle og analysere mudder fra bunden af Omine Ridge ud for Japans kyst.
Holdet opbevarede mudderprøverne - og mikroorganismerne i dem - i en speciel bioreaktor i laboratoriet, der efterlignede forholdene i det dybe hav, hvor de blev fundet. År senere begyndte de at isolere mikroorganismerne i prøverne. Forskernes oprindelige formål var at finde mikrober, der spiser metan, og som muligvis kunne rydde op i spildevand, ifølge New York Times. Men da de opdagede, at deres prøver indeholdt en tidligere ukendt stamme af Asgard archaea, besluttede de at analysere den og dyrke den i laboratoriet.
De navngav den nyligt fundne stamme af Asgard archaea Prometheoarchaeum syntrophicum efter den græske gud Prometheus, der siges at have skabt mennesker fra mudder. De fandt, at disse archaea var relativt langsomme avlere og kun fordoblet i antal hver 14. til 25 dage.
Deres analyse bekræftede det P. syntrophicum havde et stort antal gener, der lignede eukaryoter. Disse gener indeholdt faktisk instruktionerne for at skabe visse proteiner, der findes inde i disse mikrober; men proteinerne skabte som forventet ikke organellignende strukturer som dem der findes inde i eukaryoter.
De fandt også, at mikroberne havde lange, forgrenede tentakkelignende fremspring på ydersiden, som måske kunne bruges til at snappe forbipasserende bakterier. Faktisk fandt teamet, at mikroberne havde en tendens til at klæbe fast på andre bakterier i laboratoriefiskene.
Forfatterne foreslår en hypotese for, hvad der skete i disse gamle farvande: For ca. 2,7 milliarder år siden begyndte ilt at samle sig på vores planet. Men efter at have levet i en verden uden ilt så længe, ville dette element vise sig giftigt for P. syntrophicum, forfatterne forklarede i en video.
Så P. syntrophicum kan have udviklet en ny tilpasning: en måde at danne partnerskaber med bakterier, der var ilt-tolerante. Disse bakterier ville give P. syntrophicum de nødvendige vitaminer og forbindelser til at leve, mens de igen fodrer med archaea's affald.
Da iltniveauerne steg yderligere, P. syntrophicum er måske blevet mere aggressiv og snapper forbipasserende bakterier med sine lange tentakellignende strukturer og internaliserer dem. Inde i P. syntrophicum, kunne denne bakterie til sidst have udviklet sig til en energiproducerende organelle nøgle til eukaryote overlevelse: mitokondrier.
Holdets "succes med kultivering Prometheoarchaeum Efter en indsats, der spænder over mere end et årti, repræsenterer et enormt gennembrud for mikrobiologi, "skrev Christa Schleper og Filipa L. Sousa, begge forskere ved universitetet i Wien, som ikke var involveret i undersøgelsen, i en ledsagende redaktion i tidsskriftet Nature." sætter scenen for anvendelse af molekylære og billeddannelsesteknikker til yderligere at belyse metabolismen af Prometheoarchaeum og rollen i archaeal cellebiologi. "
Resultaterne blev offentliggjort 15. januar i tidsskriftet Nature.
