Приема се, че раждането на живота на Земята се е случило само веднъж и че настоящото разнообразие произтича от законите на еволюцията. Но разликата между първите едноклетъчни същества и нас е такава, че търсим доказателство за това родство. 

 

Знаем, че първите живи клетки, едноклетъчни организми, появили се преди най-малко 3,7 милиарда години, не са от същото естество като клетките на сложните многоклетъчни организми, които образуват великите царства на живота: растения и животни.


 

Тази първа много проста и едноклетъчна форма на живот, наречена прокариот, царува в продължение на милиард години, без да се променя много. И днес остава почти идентичен с това, което е бил в началото – както в случая с архебактериите.

 

Тогава преди около 2,7 милиарда години се появяват "модерни" клетки, наречени еукариоти, които през вековете са се диверсифицирали и са се събирали, за да образуват многоклетъчни организми, което води до експлозия на разнообразието от видове там.

 

Това се е случило преди около 540 милиона години, при Камбрийската експлозия, откъдето произлизаме и ние.

 

Логично е да се мисли, че еволюцията на прокариотните клетки е довела до появата на еукариоти. Но биолозите тепърва ще пресъздадат последователността на събитията и ще се борят да свържат характеристиките на прокариотите и еукариотите, за да установят линеен разказ за тази съществена трансформация.

 

Екип от изследователи установи връзката между двата типа клетки, показваща как определени характеристики са били предадени от прокариоти към еукариоти.

 

По този начин те потвърждават сценария за създаването на еукариотите: те биха били резултат от асимилацията на малки прокариоти от по-големи. Един вид творческа автофагия...

 

Толкова различни форми на живот

Прокариотите нямат клетъчно ядро, съдържащо техния генетичен код, за разлика от еукариотните клетки. Освен това им липсват органели, като митохондриите, които участват в сложната клетъчна машина на нашите тела.

 

Преди всичко, прокариотните клетки се възпроизвеждат без партньори чрез просто делене: клетката расте, докато нейната ДНК се реплицира, след това се осъществява делене в средата на клетката, което в крайна сметка я разделя на две.

 

Пълното копиране без генетично смесване с други индивиди обяснява много ниския процент на мутация през поколенията.

 

Следователно превключването от едно към друго е отприщило огромен потенциал – може би най-важното събитие в историята на еволюцията

 

Изследователите са изследвали механизмите на археябактерията Sulfolobus acidocaldarius, която процъфтява в горещи киселинни източници при около 75 ° C. Установило се е, че еукариотите са получили своята машина за клетъчно делене от прокариоти, което е първото конкретно доказателство, че произлизаме от прокариотите.

 

Друго доказателство е на нивото на протеазомите: набори от ензими, които образуват малки структури в клетки от около 150 ангстрьома, във формата на куха цев и които се считат за кошчета за рециклиране на клетъчни отпадъци.

 

Тези високоспециализирани структури абсорбират неправилно нагънати или дефектни протеини в клетката, нарязват ги и рециклират техните фрагменти от аминокиселини, които след това клетката може да използва повторно.

 

Вече знаем, че протеазомите, в допълнение към ролята си на рециклатори, участват в репликацията на нашите клетки, като изрязват протеинови вериги, за да позволят дублирането им, но досега не знаехме, че те също участват в деленето на прокариотните клетки.

 

Защо това е толкова важно?

Протеазомите на археите са много подобни на нашите по химичен състав и функциониране и за изследователите това може да има само едно обяснение: археите са ги донесли при нас.

 

Тогава еукариотите биха ги използвали, за да установят свой собствен начин на репликация.

 

По този начин сценарият се подсилва: еукариотите се раждат от симбиотично партньорство между архейски гостоприемник и друга прокариотна бактерия - алфапротеобактерия, давайки началото на клетъчното тяло и митохондриите - органелите на клетките, които произвеждат енергия от въглехидрати.

 

Изследването предполага, че жизненоважната роля на протеазомата в клетъчния цикъл на целия еукариотен живот днес има своя еволюционен произход от археите.

 

Източници:

www.science-et-vie.com