دانشمندان تکثیر میکروب ها را یاد گرفته اند - "Asgardians"

دانشمندان تکثیر میکروب ها را یاد گرفته اند - "Asgardians"
دانشمندان تکثیر میکروب ها را یاد گرفته اند - "Asgardians"
Anonim

پس از 12 سال کار سخت ، سرانجام دانشمندان یاد گرفتند که چگونه یکی از اسرارآمیزترین گونه های میکروارگانیسم های روی زمین را تکثیر کنند.

هنگامی که دانشمندان DNA مواد بیولوژیکی گرفته شده از کف اقیانوس منجمد شمالی را در سال 2010 تجزیه و تحلیل کردند ، چیزی شگفت انگیز پیدا کردند. یک ارگانیسم ناشناخته متعلق به archaea - حوزه ای از میکروارگانیسم های غیر معمول - مشخص شد که دارای نشانه هایی است که آن را به حوزه کاملاً متفاوتی ، یوکاریوت ها وصل می کند.

محققان نام یافته های خود را Lokiarchaeota ، به نام دریچه هیدروترمال قلعه Loki در نزدیکی گرینلند ، جایی که پیدا شد ، نامگذاری کردند. آنها تقریباً ده سال مغز خود را درگیر این موضوع کردند که آیا واقعاً موفق به کشف چیزی منحصر به فرد شده اند یا این که فقط "خاک" بیولوژیکی است که تصویر کلی را مخدوش کرده است. با این حال ، اکنون همه تردیدها به پایان رسیده است: برای اولین بار در تاریخ ، دانشمندان موفق به رشد Lokiarchaeota در شرایط آزمایشگاهی شدند.

در عمل ، این بدان معناست که در حال حاضر میکروبیولوژیست ها شانس منحصر به فردی برای انجام آزمایشات ضروری دارند که به ما کمک می کند به گذشته نگاه کنیم و اولین موجودات زنده ای را که در زمین جوان زندگی می کردند پیدا کنیم. نتایج این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.

درخت زندگی به سه شاخه اصلی تقسیم می شود. یکی از آنها توسط باکتری ها اشغال شده است - میکروب های تک سلولی که هسته و اندامک های متصل به غشا ندارند. آنها از طریق ساختارهای موج دار به نام تاژک حرکت می کنند. شاخه دیگر یوکاریوتها هستند ، موجوداتی که سلولهای آنها حاوی هسته و غشاست. اینها شامل انسانها ، حیوانات ، گیاهان و جلبکها هستند.

و سپس آرکئاها وجود دارد. آنها بسیار شبیه باکتری ها هستند از این نظر که فاقد هسته و اندامک های محدود به غشا هستند و همچنین از تاژک استفاده می کنند. با این حال ، چندین تفاوت کلیدی وجود دارد. Archaea بر اساس یک اصل کاملاً متفاوت تقسیم شده است. دیواره های سلولی آنها از مواد متفاوتی ساخته شده است. RNA آنها کاملاً با RNA باکتری ها متفاوت است. همه این ویژگی ها باعث می شود که بتوان باستان شناسی را به یک شاخه مستقل متمایز کرد.

با این حال ، Lokiarchaeota این سیستم را خراب می کند و خود را ترکیبی از باستان شناسی و یوکاریوت ها نشان می دهد. و او تنها نیست: محققان همچنین خویشاوندان این میکروب شگفت انگیز را پیدا کرده اند که از خدایان پانتئون اسکاندیناوی نیز نامگذاری شده است: Thorarchaeota ، Odinarchaeota و Heimdallarchaeota. آنها با هم "باستان شناسان Asgardian" نامیده می شوند. این فرض وجود دارد که آنها می توانند منابع همه زندگی یوکاریوتی روی زمین باشند. دانشمندان بر این باورند که او زمانی متولد شد که آسگاردین باکتری مصرف کرد ، بنابراین نوع جدیدی از میکروارگانیسم ها ایجاد شد.

باکتری های معمولی که در محیط تغذیه قرار می گیرند ، تنها در نیم ساعت تعداد آنها را دو برابر می کنند. Lokiarchaeota 20 روز کامل طول کشید. نه تغییر در بستر و نه تعدادی از اقدامات جانبی دیگر نتوانسته اند روند را تسریع کنند. نتیجه کار پر زحمت آنها که 12 سال به طول انجامید ، دانشمندان Prometheoarchaeum syntrophicum را به نام تیتان معروف پرومتئوس نامیدند.

جالب است بدانید که پرومته تنها در حضور یک یا دو میکروارگانیسم دیگر تکثیر می شود: آرکای Methanogenium و باکتری Halodesulfovibrio. وقتی Prometheoarchaeum اسیدهای آمینه را به غذا تجزیه می کند ، هیدروژن تولید می کند ، که سایر میکروب ها با خوشحالی آن را جذب می کنند. اگر این اتفاق نیفتد ، مقدار اضافی هیدروژن در محیط باعث کند شدن سریعترین رشد می شود. این باعث می شود که باکتری ها همزیستی واقعی باشند و نوع همزیستی در این مورد سنتروفیک است: رشد و تکثیر یک گونه به غذای دیگری بستگی دارد.

علاوه بر این ، لوله آزمایش باستان شناسی شاخک های بلندی را نشان داد که در داخل آنها میکروب های همزیست برای خود پناهگاهی پیدا کردند. دانشمندان پیشنهاد کرده اند که با افزایش غلظت اکسیژن روی زمین ، این ارگانیسم با باکتری هایی که اکسیژن را به طور فعال استفاده می کنند وارد همزیستی شد - در نتیجه شانس زنده ماندن برای هر دو به طور چشمگیری افزایش یافت.

توصیه شده: