Первые эукариотические клетки – сложные клетки усеяли органеллами, составляющими все «более высокие» организмы – возможно, явился результатом бактерий с аппетитом к отбросам их соседей. Новая гипотеза, сообщил на этой неделе по своей природе, предполагает, что эукариотические организмы возникли не из случайного несчастного случая, а из благоприятного отношения, которое было вопросом выживания.
В большинстве учебников говорится, что первая сложная клетка была хищником, развившим способность съесть другие бактерии. Это получило свои органеллы – как энергопроизводящая митохондрия – когда часть его добычи, оказалось, избегала вываривания и приняла постоянное место жительства.
Но недавний анализ генов определенных одноклеточных эукариотов назвал намек протистов, что эукариотические клетки, возможно, получили свою митохондрию, прежде чем они развили способность охватить другие клетки.Возможное объяснение прибыло к биохимику Уильяму Мартину из Technische Universitat в Брауншвейге, Германия, однажды вечером когда он посмотрел на картину протиста под названием Plagiopyla.
Эти одноклеточные эукариоты принимают едящие водород бактерии, названные метан-продуцирующими бактериями. Группа метан-продуцирующих бактерий около производящих водород органелл назвала гидрогеносомы, которые, как думают, связаны с митохондрией. Мартин понял, что то, что он видел в протисте – партнерстве органеллы и метан-продуцирующих бактерий – могло бы быть подобно союзу, приведшему к первому эукариоту.Он консультировался с Миклосом Мюллером из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, и они пришли к заключению, что партнерство между наследственным methanogen и производством водорода eubacterium, возможно, привело к первой сложной клетке.
Они предполагают что отношение, начатое небрежно в бескислородной, богатой водородом окружающей среде. Микробовая пара – один частично окруженный другим – позже оказалась далеко от той оригинальной окружающей среды, где methanogen не мог остаться в живых один. Затем Мартин и Мюллер предлагают, обмен генами цементировал партнерство, позволяя бактерии хозяина приложить ее гостя полностью.
Новые гены позволили водородно-зависимому methanogen импортировать маленькие молекулы, сделать сахар и разломать их на еда для вложенного водородного производителя.Новая идея «изящно обсуждена», говорит Майкл Грэй из Университета Далхаузи в Галифаксе, Новой Шотландии, но он и другие говорят, что они не готовы оставить классическую теорию.
Дебаты могли бы быть решены, если исследователи могут найти прямых потомков самых ранних эукариотов, сказать Мартина и Мюллера. Лучшее место для поиска, что могло бы быть предком нас всех, говорит Мюллер, является окружающими средами, которые являются «обонянием фола, грязным, или в пищеварительном тракте».