Một vi khuẩn được tìm thấy ở độ sâu bùn của Thái Bình Dương không giống như một đốm với các xúc tu. Nhưng nghiên cứu mới này có thể giữ bí mật về cách thức các dạng sống đa bào đầu tiên phát triển, theo nghiên cứu mới.
Rất lâu trước khi các sinh vật phức tạp tồn tại, thế giới là nhà của các sinh vật đơn bào, vi khuẩn cổ và vi khuẩn. Từ 2 tỷ đến 1,8 tỷ năm trước, các vi sinh vật này bắt đầu phát triển, dẫn đến sự xuất hiện của các dạng sống phức tạp hơn gọi là eukaryote, một nhóm bao gồm người, động vật, thực vật và nấm. Nhưng cuộc hành trình đáng kinh ngạc này qua đó cuộc sống chuyển từ bơi lội sang đi bộ (và, trong một số trường hợp, suy nghĩ và cảm giác) động vật vẫn chưa được hiểu rõ.
Các nhà khoa học trước đây đã đưa ra giả thuyết rằng một nhóm vi khuẩn có tên Asgard archaea là tổ tiên của sinh vật nhân chuẩn, vì chúng có chứa các gen tương tự như các đối tác phức tạp của chúng, theo một tuyên bố. Để phân tích những vi khuẩn này trông như thế nào và quá trình chuyển đổi này có thể xảy ra như thế nào, một nhóm các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản đã dành một thập kỷ để thu thập và phân tích bùn từ đáy Omine Ridge ngoài khơi Nhật Bản.
Nhóm nghiên cứu đã giữ các mẫu bùn - và các vi sinh vật trong đó - trong một lò phản ứng sinh học đặc biệt trong phòng thí nghiệm bắt chước các điều kiện của biển sâu nơi chúng được tìm thấy. Nhiều năm sau, họ bắt đầu phân lập các vi sinh vật trong các mẫu. Mục đích ban đầu của các nhà khoa học là tìm ra các vi khuẩn ăn khí mê-tan và có thể có khả năng làm sạch nước thải, theo New York Times. Nhưng khi họ phát hiện ra rằng các mẫu của họ chứa một chủng vi khuẩn cổ đại Asgard chưa được biết đến trước đó, họ đã quyết định phân tích nó và phát triển nó trong phòng thí nghiệm.
Họ đặt tên cho chủng Asgard archaea mới được tìm thấy Prometheoarchaeum syrophicum sau vị thần Hy Lạp Prometheus, người được cho là đã tạo ra con người từ bùn. Họ phát hiện ra rằng những vi khuẩn cổ này là những người trồng tương đối chậm, chỉ tăng gấp đôi số lượng sau mỗi 14 đến 25 ngày.
Phân tích của họ đã xác nhận rằng P. syrophicum có một số lượng lớn các gen giống với các sinh vật nhân chuẩn. Thật vậy, những gen này nắm giữ các hướng dẫn để tạo ra một số protein được tìm thấy bên trong các vi khuẩn này; nhưng các protein đã không, như mong đợi, tạo ra bất kỳ cấu trúc giống như organelle như các cấu trúc được tìm thấy bên trong sinh vật nhân chuẩn.
Họ cũng phát hiện ra rằng các vi khuẩn có những phần lồi ra giống như xúc tu ở bên ngoài có thể được sử dụng để bắt vi khuẩn qua đường. Thật vậy, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các vi khuẩn có xu hướng dính vào các vi khuẩn khác trong các món ăn trong phòng thí nghiệm.
Các tác giả đề xuất một giả thuyết cho những gì diễn ra ở những vùng nước cổ đại này: Khoảng 2,7 tỷ năm trước, oxy bắt đầu tích tụ trên hành tinh của chúng ta. Nhưng sống trong một thế giới không có oxy quá lâu, yếu tố này sẽ gây độc cho P. cú pháp các tác giả đã giải thích trong một video.
Nên P. syrophicum có thể đã phát triển một sự thích nghi mới: một cách để hình thành mối quan hệ đối tác với vi khuẩn có khả năng chịu oxy. Những vi khuẩn sẽ cung cấp cho P. syrophicum Các vitamin và hợp chất cần thiết để sống, trong khi, lần lượt, ăn chất thải của vi khuẩn cổ.
Khi nồng độ oxy tăng hơn nữa, P. syrophicum có thể đã trở nên hung dữ hơn, chộp lấy vi khuẩn người qua đường với các cấu trúc giống như xúc tu dài và nội hóa nó. Bên trong P. syrophicum, vi khuẩn này cuối cùng có thể đã tiến hóa thành chìa khóa cơ quan sản sinh năng lượng để sinh tồn eukaryote: ty thể.
Nhóm "thành công trong việc nuôi cấy Prometheoarchaeum Sau những nỗ lực kéo dài hơn một thập kỷ, đại diện cho một bước đột phá lớn về vi sinh học, "Christa Schleper và Filipa L. Sousa, cả hai nhà nghiên cứu tại Đại học Vienna, người không tham gia nghiên cứu, đã viết trong một bài xã luận đi kèm trên tạp chí Nature." tạo tiền đề cho việc sử dụng các kỹ thuật phân tử và hình ảnh để làm sáng tỏ thêm quá trình chuyển hóa Prometheoarchaeum và vai trò của sinh học tế bào lưu trữ. "
Những phát hiện được công bố vào ngày 15 tháng 1 trên tạp chí Nature.
