Новое исследование предполагает, что возникновение сложных клеток началось без кислорода

237

С 1960-х годов многие эксперты утверждали, что появление эукариот (клеток с четко определенным ядром) произошло в ответ на оксигенацию поверхностной среды Земли. Однако теперь ученые утверждают, что последние достижения в области наук о Земле и жизни бросают вызов этой точке зрения.

В их обзоре говорится, что научные прорывы «отделяют» появление эукариот (известное как эукариогенез) от повышения уровня кислорода и предполагают, что эукариоты фактически возникли в бескислородной среде в океане.

«Теперь мы можем независимо датировать эукариогенез и ключевые переходы оксигенации в истории Земли», — говорит Дэниел Миллс из Стэнфордского университета.

«Основываясь на ископаемых и биологических записях, время эукариогенеза не коррелирует с этими переходами кислорода в атмосфере (2,22 миллиарда лет назад) или в глубинах океана (0,5 миллиарда лет назад).

«Вместо этого эукариоты, несущие митохондрии, постоянно датируются периодом между этими двумя событиями оксигенации, во время интервала глубоководной аноксии и переменной оксигенации поверхностных вод».

Появление митохондрий — своего рода «электростанций» производящих энергия для эукариотических клеток — теперь считается определяющим шагом в эукариогенезе.

митохондрий отличается от ДНК клеток, в которых они живут, и в новом исследовании рассматривается возможное происхождение этих симбиотических отношений.

«Открытие в 2015 году асгардских архей (одноклеточных организмов) дает важную подсказку», — говорят ученые.

Эукариоты, несущие митохондрии, вероятно, возникли в результате слияния архей и бактерий, и современных архей Асгарда более тесно связана с ДНК, обнаруженной сегодня в ядрах эукариот, чем с ДНК других архей.

Это дополнительное доказательство того, что хозяином, принявшим бактерию, были археи.

Асгардские археи живут в бескислородных океанских отложениях и могут жить в симбиозе с бактериями — возможно, это та же самая ситуация, которая привела к «метаболическому соединению», которое привело к созданию первых клеток эукариот.

Ученые говорят, что новые данные подтверждают «водородную гипотезу» (о том, что были получены в бескислородных условиях), впервые выдвинутую в 1998 году Биллом Мартином и Миклошем Мюллером.

«Идея о том, что привел к эукариогенезу, воспринималась как должное. На самом деле, митохондриальное аэробное дыхание, вероятно, возникло позже, получив глобальное распространение только в течение последнего миллиарда лет, когда атмосферный кислород приблизился к современному уровню».

Статья об исследовании была опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution.

Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии