Австралийские учёные впервые получили прямые визуальные доказательства симбиоза между двумя типами древних микроорганизмов, который мог лежать в основе зарождения всех сложных форм жизни, включая животных и растения. Результаты исследования, опубликованные в журнале Current Biology, могут прояснить, как простые клетки эволюционировали в более комплексные эукариотические.
Исследователи из нескольких университетов Австралии изучали строматолиты – слоистые микробные сообщества, которые считаются одной из древнейших форм жизни на Земле. В образцах, собранных в заливе Шарк в Западной Австралии, они обнаружили ранее неизвестный микроб из группы архей Асгарда в тесном взаимодействии с бактерией. Археи Асгарда считаются ближайшими известными родственниками предков эукариот – клеток, из которых состоят все многоклеточные организмы.
Согласно одной из ключевых теорий эволюции, первая эукариотическая клетка возникла в результате партнёрства между древней археей и бактерией. Предполагается, что архея поглотила бактерию, которая со временем превратилась в митохондрию – клеточную структуру, отвечающую за выработку энергии. До сих пор у этой гипотезы не было прямых подтверждений, показывающих, как мог выглядеть такой союз.
С помощью метода электронной криотомографии, который позволяет получать трёхмерные изображения с высоким разрешением, учёные увидели, что архея и бактерия физически соединены тонкими нанотрубками. Микроорганизмы, по-видимому, обменивались жизненно важными соединениями, включая витамины и питательные вещества. Вырастить их в лаборатории удалось только вместе, что подтверждает их взаимную зависимость. На культивирование ушло около пяти лет.
Новый вид архей получил название Nerearchaeum marumarumayae. В его имени сочетаются отсылка к древнегреческому морскому богу Нерею и слово из языка коренного народа малгана, которое означает «древний дом». Название было выбрано после консультаций со старейшинами общины, чтобы отдать дань уважения их культуре и истории региона залива Шарк.
