Биологи из России и зарубежных стран открыли крайне необычный одноклеточный организм, который заставил их сомневаться в общепринятых представлениях об эволюции самых примитивных предков людей и других многоклеточных животных, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.
«Ancoracysta twista представляет собой отдельную, неизвестную ранее эволюционную линию древа жизни уровня царства. Он имеет уникальное строение и форму. Мы показали, что митохондриальные гены были утеряны много раз независимо в различных группах эукариот в ходе их эволюции, в противоположность однократной крупномасштабной потере генов у общего предка всех организмов с обособленным ядром», — рассказывает Денис Тихоненков из Института биологии внутренних вод РАН, чьи слова приводит пресс-служба Российского научного фонда.
По современным представлениям, эукариоты — сложные клетки с обособленным ядром и полным «набором» других органелл — появились в результате «ассимиляции» их предками различных бактерий и архей. Характерным примером этого процесса являются митохондрии — клеточные «энергетические станции», синтезирующие основную «энерговалюту» клеток – молекулы АТФ.
Они отделены от остальной части клетки двойной мембраной, похожей на оболочку бактерии, а также обладают своей собственной ДНК и системой синтеза белков. Органы фотосинтеза растений и водорослей — хлоропласты — имеют аналогичную природу. «Приручение» митохондрий, как сегодня считают биологи, было ключевым шагом в эволюции наших одноклеточных предков.Так как митохондрии играют критически важную роль в жизни клеток и человека, и всех остальных эукариот, многие ученые сегодня считают, что это «приручение» завершилось на самых первых этапах эволюции многоклеточных живых существ, еще до того, как разделились предки простейших, животных, грибов и растений.
Тихоненков и его коллеги из стран Европы и Америки выяснили, что это, скорее всего, было не так, открыв необычное одноклеточное существо, Ancoracysta twista, найденное на поверхности одного из кораллов в тропических морях Земли, чьи митохондрии не похожи на аналогичные части клеток всех остальных эукариот.Изучение и сравнение структуры примерно двух сотен белков, критически важных для работы клеток и поэтому мало меняющихся в ходе эволюции, показало, что это существо не имеет близких родственников среди всех современных эукариот. Более того, оказалось, что его митохондриальный геном был «неправильно» устроен для столь примитивного существа, столь близкого к общему предку всех организмов с обособленным ядром.
Как объясняют ученые, раньше эволюционисты считали, что большая часть генов, управляющих развитием митохондрий, «переехала» в ДНК будущих эукариотических клеток в ходе единичного процесса переноса генетического материала. Пример Ancoracysta twista показывает, что это произошло далеко не сразу, в два или более этапов, и что его последние шаги могли протекать по совершенно разным сценариям у предтеч разных царств многоклеточных существ.Как считает Тихоненков, в морях и других уголках Земли могут скрываться и другие существа со столь же необычной «родословной», изучение которых поможет ученым понять, как действительно появились первые многоклеточные существа Земли и их простейшие родичи.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение