Két sejt, ami mindent megváltoztatott

Szóval, gondolj bele egy pillanatra.

Körülbelül kétmilliárd éve – vagy talán régebben, a tudósok még vitatkoznak a pontos időponton – két egysejtű organizmus kötötte meg az élet történetének talán legfontosabb üzleti megállapodását.

Az egyik egy archebaktérium volt. A másik egy baktérium.

Közelinek bizonyultak. Összeolvadtak. És ebből az egyesülésből született... minden.

Minden növény. Minden állat. Minden gomba. Minden élőlény, amit valaha láttál – beleértve saját magadat is. Minden egyetlen valószínűtlen partnerségre vezethető vissza.

A rejtély: hogyan kezdődött a komplex élet?

Tudjuk, hogy megtörtént. A tudósok viszonylag biztosak abban, hogy nagyjából 1,8-2,7 milliárd évvel ezelőtt valamiféle egyesülés két mikrobiális élőlény között létrehozta az első „eukarióta" sejtet – olyat, amelyiknek van sejtmagja és mindaz a sejtalkotó rendszer, ami a komplex életet lehetővé teszi.

De hogyan, pontosan? Na, itt kezdődik a fejtörés.

A baktériumok és az archebaktériumok egyaránt egysejtűek, de sokkal jobban különböznek egymástól, mint gondolnád. Olyanok, mint távoli unokatestvérek, akik más biológiai nyelvet beszélnek. Mindkettő egyszerű, mindkettő mikroszkopikus, de alapvetően másképp működnek.

Szóval hogyan lett ez a két biológiai idegen annyira összhangban, hogy egy teljesen új dologgá olvadjon össze?

Épp ezért olyan izgalmas egy friss kutatás.

Ősi mikrobiális városok, amelyek titkokat őriznek

A tudósok a sztromatolitoknak nevezett képződményeket tanulmányozzák – gondolj rájuk úgy, mint ősi felhőkarcolókra, amelyeket kizárólag mikrobák építettek. Ezek a struktúrák, amelyeket például Nyugat-Ausztráliában, a Shark Bayben találni, cianobaktériumok vastag, nyálkás szőnyegei által épülnek. A Föld egyik legősibb élő struktúrái, gyakorlatilag változatlanok maradtak milliárdok óta.

Egyesek „élő kövületeknek" hívják őket – és őszintén szólva, ez találó.

Ezek a mikrobiális szőnyegek lényegében időzárkapszulák. Amikor több ausztrál egyetem kutatói Shark Bayből vettek mintákat és bevitték őket a laborba, valami figyelemre méltóra bukkantak odabent.

Felfedezték az Asgard archebaktériumok családjának egyik tagját (ezt a csoportot csak 2015-ben azonosították, és a skandináv mitológia után nevezték el, mert a tudósok láthatóan imádják a mitológiai utalásokat). Ez az archebaktérium egy bizonyos baktériumtípussal élt együtt.

És itt válik igazán érdekessé a dolog: a kutatók hihetetlenül nagy felbontású képalkotó technológiát használtak, hogy közelről megnézzék ezeket a parányi lényeket, és valami váratlant találtak.

Nanocsövek hídja

A két organizmus nanotészák – parányi, vékony csövek – által volt összeköttetésben. Olyan piciny struktúrákról van szó, hogy egymillió darab egymás mellé rakva alig érne el egy millimétert.

Ezek a kis hidak ráadásul nemcsak fizikai kapcsolatok voltak. A kutatók felfedezték, hogy minden mikroba olyan anyagokat termelt, amelyeket a másik felhasználhatott – vitaminokat, tápanyagokat, még hidrogént is. Erőforrásokat osztottak meg, lényegében kölcsönös támogató rendszert alakítva ki.

Ez tényleg lenyűgöző, és íme, miért.

A tudósok már régóta feltételezték, hogy a komplex életet létrehozó eredeti egyesülés valószínűleg ehhez hasonló szoros kölcsönhatást foglalt magában. De ténylegesen látni bizonyítékot arra, hogy egy Asgard archebaktérium és egy baktérium így lép interakcióba az életben? Ez hatalmas. Olyan, mintha végre megtaláltuk volna a bizonyítékot egy évtizedek óta keringő elmélethez.

Miért kellene ez nekünk?

Itt egy kicsit filozofikus hangot ütök meg, mert úgy érzem, ez a felfedezés megérdemli a megfontolást.

Te, nagyon is valós biológiai értelemben, két ősi lény közötti ősi partnerség terméke vagy – két olyan élőlényé, amelyek valószínűleg olyan különbözőek lehettek, amennyire csak lehetséges egysejtű organizmusokként. A testedben lévő minden sejted – a benne lévő mitokondriumokkal, a sejtmaggal és az egész bonyolult apparátussal – arra a pillanatra vezethető vissza, amikor két teljesen összeférhetetlen életforma úgy döntött, együttműködik.

És most, lényegében visszanéztük, hogyan is nézhetett ki ez, elrejtőzve egy ausztráliai sziklaképződményben, amely gyakorlatilag azóta csinálja a maga dolgát, mióta az élet felfedezte a fotoszintézist.

A kutatók maguk is gyönyörűen fogalmaztak. Brendan Burns, az Új-Dél-Walesi Egyetem kutatója azt sugallta, hogy a sztromatolitok nemcsak az ősi élet virágzásának helyszínei lehetnek – hanem szó szerint megmutathatják, hogyan jelent meg először a komplex élet. Egy kis modellje annak, hogyan hoztak létre a különböző organizmustípusok közötti partnerségek mindent, amit körülöttünk látunk.

A nagyobb kép

Nem tudom, neked hogy van ezzel, de engem ez furcsa módon megnyugtat.

Olyan korban élünk, amikor a megosztottság és az eltérések uralják a híreket. És itt vagyunk mi, emlékeztetőül arra, hogy a természet legalapvetőbb folyamatai – azok, amelyek megteremtették világunk minden szépségét és komplexitását – a különbségek közötti együttműködésből születtek.

Két parányi élőlény, milliárd éve, hidat épített, ami túl kicsi ahhoz, hogy lássuk. És ez a híd tette lehetővé minden más létezését.

Talán van ebben valami tanulság. Vagy talán csak filozofálgatok a mikrobákról. Bármelyik is legyen, legközelebb, amikor a tükörbe nézel, jusson eszedbe: a Föld történetének legsikeresebb partnerségének a termékét látod.

Nem rossz egy olyan kezdethez képest, hogy két sejt úgy döntött, megosztanak egymással némi tápanyagot, ugye?

Forrás: Popular Mechanics