Біологи оголошують про відкриття абсолютно нової гілки життя не щодня, і цього разу організм багато років залишався просто «під носом». Його виявили у лабораторному зразку морських інфузорій, які науковці утримували з моменту їх збирання у водах Хорватії у 2011 році. Лише після раптової загибелі інфузорій цей новий, мікроскопічний організм, який отримав назву Solarion arienae, став помітним.
«Цей організм дозволяє зазирнути в дуже давній розділ клітинної еволюції, який раніше ми могли реконструювати лише опосередковано», — зазначають протистологи Іван Чепічка та Марек Вальт із Карлового університету (Чехія), провідні автори дослідження.
«Клітини Solarion дрібні та лише слабо рухливі, і ми не помічали їх у культурі інфузорій протягом кількох років… Враховуючи, що ми пропустили Solarion навіть у довготривалій лабораторній культурі, у природних зразках він, ймовірно, так само лишився б непоміченим», — пише дослідницька група.
Фасцинуюча, «сонцеподібна» форма мікроорганізму поступається лише його внутрішній будові. Це одноклітинний еукаріот із мембранним ядром, заповненим ДНК, подібно до клітин нашого організму. Так само як і наші клітини, він має мітохондрії — «енергетичні станції» клітини, де молекули жирів і вуглеводів перетворюються на хімічну енергію.
Команда продемонструвала, що Solarion не належить до жодної з відомих груп еукаріотів, і тому цей самітний «мікросонце» ділить новостворений тип лише з одним іншим незвичним протистом — Meteora sporadica, який, у свою чергу, розташований у нововизначеному царстві, спільному з віддалено спорідненими протистами Provora та Hemimastigophora.
Однак його мітохондрії істотно відрізняються від будь-яких, бачених раніше. Вони все ще містять «генетичні крихти» того, що колись могло бути окремим самостійним організмом. На думку вчених, мітохондрії колись були повноцінними автономними істотами — давніми бактеріями. Але на певному етапі еволюції життя на Землі вони оселилися всередині одноклітинного організму-господаря.
Ми знаємо про це завдяки генетичному матеріалу, що зберігся всередині всіх мітохондрій, який походить від одного спільного давнього типу. З часом ці дві системи стали настільки нерозривно пов’язаними, що межа між «собою» та «іншим» повністю зникла. І сьогодні у більшості наших клітин є мітохондрії, зі своєю власною (хоч і значно скороченою) ДНК, без яких життя було б неможливим.
У більшості еукаріотів — тварин, рослин, грибів, водоростей та численних одноклітинних організмів — мітохондрії містять лише незначні сліди своєї первинної незалежності. Але Solarion зберігає у своєму мікроскопічному тілі генетичний «сувенір» із давно забутого минулого: ген secA, який раніше входив до молекулярного інструментарію протомітохондрій і забезпечував транспортування білків через мембрану, коли вони ще існували як окремі організми.
Це чудова новина для ендосимбіотичної теорії походження мітохондрій. Це прямий доказ того життя, яке мітохондрії вели до повної інтеграції в еукаріотичну клітину, і безпрецедентний погляд на те, як останні спільні предки еукаріотів взаємодіяли між собою, перш ніж стати одним цілим.
«Solarion — це вражаюче нагадування про те, як мало ми досі знаємо про різноманіття мікробного життя», — підкреслюють Чепічка та Вальт.
«Відкриття настільки древньої еволюційної лінії — по суті, живого викопного — демонструє, що ключові елементи історії еукаріотів досі приховані у місцях, які ми рідко досліджуємо».
Дослідження опубліковано в Nature.