Gyvybės Žemėje atsiradimo mįslė išspręsta: kaip mikrobai ir deguonis sukūrė sudėtingą pasaulį

Tačiau mokslininkai niekaip negalėjo suprasti, kaip šie du organizmai susitiko, jei vieniems deguonis buvo nuodas, o kitiems – gyvybės šaltinis. Naujausias Teksaso universiteto tyrimas pagaliau rado atsakymą.

Asgardo archejos: mūsų mikrobiniai protėviai

2015 m. giliai po vandeniu rasta mikrobų grupė, pavadinta Asgardo archejomis (pagal skandinavų mitologiją), sukėlė revoliuciją. Paaiškėjo, kad jos turi genų, kurie anksčiau buvo laikyti būdingais tik sudėtingoms ląstelėms (eukariotams).

Tačiau iškilo loginė kliūtis:

Pirmosios rastos Asgardo archejos gyveno ten, kur nėra deguonies (anaerobinė aplinka).

Mitochondrijos (buvusios bakterijos) veikia tik su deguonimi. Kaip galėjo susijungti du organizmai, gyvenantys visiškai skirtingose „pasauliuose“?

Atradimas: jie kvėpavo deguonimi jau tada

Naudodami dirbtinio intelekto įrankį AlphaFold, mokslininkai išanalizavo 15 terabaitų genetinių duomenų ir rado „trūkstamą grandį“. Paaiškėjo, kad viena iš Asgardo grupių – Heimdallarchaea – turi baltymus, skirtus būtent deguonies apykaitai.

Tai reiškia, kad mūsų protėviai nebuvo užsidarę tik tamsiose, bedeguonėse gelmėse. Jie jau tada galėjo toleruoti ir net naudoti deguonį. Tai pašalina didžiausią barjerą simbiozės teorijoje: abu organizmai (šeimininkas ir būsima mitochondrija) galėjo gyventi toje pačioje aplinkoje ir turėti bendrą interesą bendradarbiauti.

Kodėl tai svarbu mums šiandien?

Šis tyrimas nėra tik istorinis faktas. Jis įrodo:

Evoliucijos tęstinumą: Mes nesame „atskira“ gyvybės forma, mes esame sėkmingas dviejų senovinių mikrobų susijungimo projektas.

DI galia moksle: Be mašininio mokymosi būtų prireikę dešimtmečių, kol mokslininkai rankiniu būdu būtų išanalizavę tokius milžiniškus DNR kiekius.

Gyvybės atsparumas: Mechanizmai, kurie leido atsirasti sudėtingai gyvybei, vis dar stebimi vandenynų nuosėdose, rodydami neįtikėtiną gamtos stabilumą.

Šaltinis: IFLScience / Nature / University of Texas at Austin