Forskere har registreret en begivenhed, der ifølge dem kun er sket på Jorden tre gange. En marin prokaryot bakterie blev indesluttet i en anden simpel algeorganisme, hvorefter de to organismer udviklede sig så meget, at de nu kan betragtes som én encellet organisme (eukaryot) med en ny organel. Husk på, at eukaryoter er komplekse encellede organismer med organeller, hvis DNA er placeret i en membranbundet kerne. Kompleks flercellet liv udviklede sig fra disse organismer. Sammensmeltningen af to organismer til én er en utrolig sjælden begivenhed, der forekommer én gang for hver hundrede af millioner eller endda milliarder af år.
Forskere har registreret fremkomsten af en ny livsform for fjerde gang i hele historien jorden
Kompleks liv opstod fra eukaryoter
Tidligere talte vi om, hvordan livet på Jorden den dag i dag kunne forblive i form af de enkleste encellede prokaryote organismer, der ikke har en membrankerne. Men evolutionen havde en chance takket være en tilfældig begivenhed – en gammel arkæa absorberede en bakterie, og de begyndte at udvikle sig sammen. Resultatet var komplekse encellede organismer med organeller, der var i stand til at udvikle sig til flercellede organismer.
Der er således en enorm forskel på de tidligste encellede organismer (prokaryoter) og de senere (eukaryoter) såsom ciliaterne. Sidstnævnte er, selvom de består af én celle, en kompleks organisme. De første prokaryoter, der udviklede sig, ifølge videnskabsmænd, var asgardiske mikrober.
Livet begyndte igen på Jorden
Forskere har opdaget en kendt struktur i komplekse celler, der absorberer nitrogen fra atmosfæren og konverterer det ind i , som cellen kan bruge til sin livsstøtte. Forskere kaldte denne nyfundne del af cellen, det vil sige en ny organel, “nitroplast”. Ifølge nyere undersøgelser opstod nitroplast for 100 millioner år siden.
En tangcelle med en ny organelnitroplast (angivet med en pil)
Det har længe været kendt, at bakterier og alger lever i symbiose med hinanden. Mikrober tilfører kvælstof i en form, som algerne kan optage for at støtte sig selv. Alger giver til gengæld mikrober et hjem for livet. Forskning offentliggjort i tidsskrifterne Cell og Science viste dog, at mikroben har antaget en ny form og nu er en integreret del af cellestrukturen, med andre ord en organel, der spiller en nøglerolle i algernes stofskifte. Derfor replikerer organellen, det vil sige deler sig, sammen med cellen.
Denne opdagelse blev den fjerde kendte kendsgerning af “primær endosymbiose” i hele jordens historie, det vil sige transformationen af en prokaryot celle til en eukaryotisk organel. Ganske vist absorberede en prokaryot i dette tilfælde en organisme, der allerede var en eukaryot før denne begivenhed, men nu er cellen blevet endnu mere kompleks.
Forskere opdagede først, at bakterien UCYN-A, som blev en nitroplast, har lignende størrelsesforhold som værtscellen. Dette indikerer, at deres stofskifte er sammenflettet. Det samme størrelsesforhold er et karakteristisk træk ved alle organeller, inklusive mitokondrier og kloroplaster.
Algecelledeling i stedet for nitroplastorganellen (fremhævet med blåt)
I en anden undersøgelse fandt forskerne ud af, at UCYN-A importerer proteiner fra værtscellen, hvilket også er et kendetegn for organeludvikling. Som videnskabsmænd forklarer, begynder bakterier inde i værtscellen at smide stykker af deres DNA ud, hvilket får deres genomer til at blive mindre og mindre. De bliver derfor afhængige af modercellen til proteintransport.
Undersøgelsen viste, at mange af de proteiner, som UCYN-A er afhængig af for at fungere korrekt, produceres i værtsalgerne og importeres derefter. Enkelt sagt blev den tidligere bakterie maksimalt integreret i cellen, som et resultat af, at den blev en integreret del af den.
Hvor mange gange opstod komplekse encellede organismer på Jorden
Ifølge videnskabsmænd var første gang en encellet organisme absorberede en anden organisme for 1,5 milliarder år siden. Det var denne begivenhed, der førte til fremkomsten af alt komplekst liv, da mitokondrier som følge af denne endosymbiose opstod i celler. De kaldes også cellers kraftværker, fordi de forsyner dem med energi.
Planter på Jorden opstod på grund af endosymbiose, der fandt sted for 1 milliard år siden
Den anden begivenhed fandt sted for en milliard år siden, som et resultat af hvilket kloroplaster opstod for at muliggøre fotosyntese. Fra dette øjeblik begyndte udviklingen af planter. Den tredje begivenhed var ikke så væsentlig som de to foregående – den førte til fremkomsten af en organel kendt som en kromatofor. Kromatophorceller findes i huden på blæksprutter som blæksprutter og blæksprutter. Takket være denne organel kan de skifte farve.
Glem ikke at abonnere på vores Zen- og Telegram-kanaler, så du ikke går glip af de mest interessante og utrolige videnskabelige opdagelser!
Til sidst bemærker vi, at forskerne først opdagede en bakterie, der blev en nitroplast tilbage i 1988. De vidste dog endnu ikke, at mikroben var forvandlet til en fuldgyldig organel. Nu er dette uden tvivl. Forskere har nu mistanke om, at der er andre eksempler på, at to organismer smelter sammen til én, men de er simpelthen ukendte på nuværende tidspunkt.