Японські вчені вперше виростили в лабораторних умовах мікроорганізм, який може бути сполучною ланкою між одноклітинним і багатоклітинним життям.
Вихідним «матеріалом» послужили археї – одноклітинні мікроби без ядра і мембранних органел. За даними деяких досліджень, вони виникли більше двох мільярдів років тому і можуть бути найдавнішими істотами, які до сих пір населяють Землю.
Щоб змусити їх еволюціонувати, у авторів наукової роботи пішло 12 років.
Група мікробів під назвою Lokiarchaea була виявлена у відкладеннях морського дна, у підводних гідротермальних джерелах Атлантичного океану.
Співробітники Вагенінгенського університету в Нідерландах виявили у цих архей гени, близькі до генів еукаріот – живих організмів, клітини яких містять ядро (це рослини, гриби, тварини і, в тому числі, людина).
Надалі вдалося знайти і інші види архей з такою відмінною рисою. Вчені припустили, що якийсь древній предок подібних мікроорганізмів став родоначальником всього живого на Землі. Але не можна виключати, що гени еукаріот насправді належали іншим мікробам, і їх наявність пояснюється простою випадковістю.
Щоб отримати точну відповідь на це питання, вчені з Японського агентства морських геологічних наук і технологій вирішили провести експеримент в лабораторії.
Вони побудували біореактор, що імітує умови глибоководного викиду метану, і протягом п’яти років чекали, поки повільно зростаючі мікроби розмножаться.
Потім зразки з реактора помістили разом з поживними речовинами в скляні трубки, які простояли ще рік, перш ніж з’явилися будь-які ознаки життя. Генетичний аналіз виявив крихітну популяцію Lokiarchaea.
Відзначається, що клітинний розподіл даних архей займає два-три тижні, так що створення цілої колонії зайняло досить багато часу.
Лише через 12 років вдалося отримати стабільну лабораторну культуру Lokiarchaea і інших метаноутворюючих мікробів, які створили між собою симбіотичні відносини.
Під мікроскопом вони виглядали як круглі клітини діаметром менше одного мікрометра, з пучковидними виступами на поверхні. Археї виробляли енергію, руйнуючи амінокислоти, і могли обмінюватися молекулами з партнерами-симбіотів.
Результати підтвердили, що Lokiarchaea дійсно містять численні еукаріотичні гени, необхідні для еволюції складного життя.
Подальше вивчення їх функцій може продемонструвати, як прості одноклітинні організми зробили перші кроки до розвитку.