Mi köti össze az embert a gombákkal, a tengeri csillagokat a fákkal, vagy éppen a pillangókat az algákkal? A tudomány egyik legizgalmasabb kérdése az eukarióták eredete, és a kutatók még ma is keresik a választ, hogyan jöttek létre azok az összetett sejtek, amelyekből minden állat, növény és gomba kialakult – és hogyan vezethető vissza mindez egy több milliárd éves, mikroszkopikus közös ősre.
Bár a Föld élővilága elképesztően sokszínű, sejtszinten meglepően hasonló közös alapokra épül. Az eukarióták eredete évtizedek óta az evolúcióbiológia egyik legégetőbb kérdése, melynek megfejtése kulcsszerepet játszik annak megértésében, hogyan jelent meg az összetett élet a Földön.
Olyan élőlényekről van szó, amelyek sejtjei valódi, membránnal határolt sejtmaggal rendelkeznek. Ebbe a csoportba tartozik minden állat, növény, gomba és rovar – a legegyszerűbb egysejtűektől egészen az emberig.
Ahogyan az IFLScience is írja, a tudósok régóta próbálják megfejteni, miként alakulhattak ki ezek a sejtek az egyszerűbb, sejtmag nélküli prokariótákból. Az egyik legelfogadottabb elmélet szerint az eukarióták eredete egy rendkívül szoros szimbiózissal magyarázható: egy ősi archea sejt együttműködésbe lépett egy oxigént használó baktériummal, amely később mitokondriummá alakult.
Az asgardi archeák szerepe az eukarióták eredetében
A döntő áttörés 2023-ban történt, amikor a Texasi Egyetem austini kutatói több száz archeális mikroba genomját elemezték. Eredményeik szerint az eukarióták eredete egyetlen, jól körülhatárolható archea-vonalhoz köthető, az úgynevezett asgardi archeákhoz.
Ezek különlegessége, hogy genetikai állományukban olyan fehérjék találhatók, amelyekről korábban azt hitték, kizárólag eukarióta sejtekben fordulnak elő. Ez önmagában is arra utal, hogy ezek az ősi mikroorganizmusok már rendelkeztek az összetett sejtstruktúrák alapjaival, jóval azelőtt, hogy az első valódi eukarióták megjelentek volna.
A kutatás során egy új rendet is azonosítottak, a Hodarchaeales csoportot, amely tengeri üledékekben él. Ezek az élőlények evolúciós értelemben rendkívül közel állhatnak ahhoz az ősformához, amelyből minden ismert eukarióta származik.
Mindannyian asgardiak vagyunk?
Brett Baker evolúcióbiológus, a tanulmány egyik szerzője szerint az eukarióták eredete immár nem elvont következtetésekre vezethető vissza, hanem genetikai adatokkal támasztják alá az eredeti feltételezéseket, hiszen az asgardi archeák testvércsoportunkként is felfoghatóak az archeák világában.
Nem véletlen a mitológiai elnevezés sem. Asgard az északi mitológiában az istenek lakhelye, míg Hod (Höðr) Odin fia. A névadás játékos módon utal arra, hogy ezek az élőlények az élet isteni fordulópontját képviselik: azt a pillanatot, amikor az egyszerű sejtekből komplex organizmusok fejlődhettek ki.
Miért fontos az eukarióták eredetének megértése?
Az eukarióták eredete nem csupán elméleti kérdés, megértése ugyanis segíthet feltárni, hogyan alakult ki az összetett sejtszerveződés, az energiahatékony anyagcsere, valamint az a biológiai komplexitás, amely végül lehetővé tette az idegrendszer, az érzelmek és az intelligencia megjelenését.
A kutatók szerint az asgardi archeák megtalálhatóak mélytengeri üledékekben és forró forrásokban is, génállományuk elemzése pedig olyan, mintha egy időgéppel visszautaznánk az élet hajnalára.
Valerie De Anda biológus szerint most először nyílt lehetőség arra, hogy közvetlenül tanulmányozzuk azt a genetikai alapot, amelyből az első eukarióta sejtek kialakultak. Ez alapjaiban formálhatja át mindazt, amit az eukarióták eredetéről eddig gondoltunk, s amit ezidáig sikerült megtudni.
Forrás: