Forskare har registrerat en händelse som, enligt dem, har hänt på jorden bara tre gånger. En marin prokaryot bakterie var innesluten i en annan enkel algorganism, varefter de två organismerna utvecklades så mycket att de nu kan betraktas som en encellig organism (eukaryot) med en ny organell. Kom ihåg att eukaryoter är komplexa encelliga organismer med organeller vars DNA är beläget i en membranbunden kärna. Komplext flercelligt liv utvecklades från dessa organismer. Sammanslagningen av två organismer till en är en otroligt sällsynt händelse som inträffar en gång var hundratals miljoner eller till och med miljarder år.
Forskare har registrerat uppkomsten av en ny livsform, för fjärde gången i hela historien jorden
Komplext liv uppstod från eukaryoter
Tidigare har vi pratat om hur livet på jorden till denna dag kunde finnas kvar i form av de enklaste encelliga prokaryota organismerna som inte har en membrankärna. Evolutionen hade dock en chans tack vare en slumpmässig händelse – en forntida arkea absorberade en bakterie, och de började utvecklas tillsammans. Resultatet blev komplexa encelliga organismer med organeller som kunde utvecklas till flercelliga organismer.
Det är alltså en enorm skillnad mellan de tidigaste encelliga organismerna (prokaryoter) och de senare (eukaryoterna) som ciliaterna. De senare, även om de består av en cell, är en komplex organism. De första prokaryoterna som utvecklades, enligt forskare, var asgardiska mikrober.
Livet började igen på jorden
Forskare har upptäckt en känd struktur i komplexa celler som absorberar kväve från atmosfären och omvandlar det till , som cellen kan använda för sitt livsuppehållande. Forskare kallade denna nyfunna del av cellen, det vill säga en ny organell, “nitroplast”. Enligt nyare studier uppstod nitroplast för 100 miljoner år sedan.
En tångcell med en ny organellnitroplast (indikerad med en pil)
Det har länge varit känt att bakterier och alger lever i symbios med varandra. Mikrober tillför kväve i en form som algerna kan ta upp för att försörja sig. Alger i sin tur ger mikrober ett hem för livet. Forskning publicerad i tidskrifterna Cell och Science visade dock att mikroben har antagit en ny form, och nu är en integrerad del av cellstrukturen, med andra ord en organell som spelar en nyckelroll i metabolismen av alger. Följaktligen replikerar organellen, det vill säga delar sig, tillsammans med cellen.
Denna upptäckt blev det fjärde kända faktumet av “primär endosymbios” i hela jordens historia, det vill säga omvandlingen av en prokaryotisk cell till en eukaryot organell. Visserligen absorberade en prokaryot i det här fallet en organism som redan var en eukaryot före denna händelse, men nu har cellen blivit ännu mer komplex.
Forskare upptäckte först att bakterien UCYN-A, som blev en nitroplast, har liknande storleksförhållanden som värdcellen. Detta indikerar att deras ämnesomsättning är sammanflätad. Samma storleksförhållande är ett karakteristiskt drag för alla organeller, inklusive mitokondrier och kloroplaster.
Algcellsdelning i stället för nitroplastorganellen (markerad i blått)
I en annan studie fann forskare att UCYN-A importerar proteiner från värdcellen, vilket också är ett kännetecken för organellutveckling. Som forskare förklarar börjar bakterier inuti värdcellen att kasta ut bitar av sitt DNA, vilket gör att deras genom blir mindre och mindre. De blir därför beroende av modercellen för proteintransport.
Studien fann att många av de proteiner som UCYN-A är beroende av för att fungera korrekt produceras i värdalgerna och importeras sedan. Enkelt uttryckt var den tidigare bakterien maximalt integrerad i cellen, vilket ledde till att den blev en integrerad del av den.
Hur många gånger uppstod komplexa encelliga organismer på jorden
Enligt forskare var första gången en encellig organism absorberade en annan organism för 1,5 miljarder år sedan. Det var denna händelse som ledde till uppkomsten av allt komplext liv, eftersom som ett resultat av denna endosymbios uppstod mitokondrier i celler. De kallas också för cellers kraftverk eftersom de förser dem med energi.
Växter på jorden uppstod på grund av endosymbios som inträffade för 1 miljard år sedan
Den andra händelsen inträffade för en miljard år sedan, som ett resultat av vilket kloroplaster uppstod för att möjliggöra fotosyntes. Från detta ögonblick började växternas utveckling. Den tredje händelsen var inte lika betydande som de två föregående – den ledde till uppkomsten av en organell känd som en kromatofor. Kromatoforceller finns i huden på bläckfiskar som bläckfisk och bläckfisk. Tack vare denna organell kan de ändra färg.
Glöm inte att prenumerera på våra Zen- och Telegram-kanaler så att du inte missar de mest intressanta och otroliga vetenskapliga upptäckterna!
Slutligen noterar vi att forskare först upptäckte en bakterie som blev en nitroplast redan 1988. Men de visste ännu inte att mikroben hade förvandlats till en fullvärdig organell. Nu är detta utom tvivel. Forskare misstänker nu att det finns andra exempel på två organismer som går samman till en, men de är helt enkelt okända just nu.