Раз в миллион лет. Ученые зафиксировали крайне редкое эволюционное событие

Считается, что в истории жизни на Земле продолжительностью 4 миллиарда с лишним лет первичный эндосимбиоз — явление, когда один микробный организм поглощает другой и начинает использовать его как внутренний орган, — случался лишь дважды. И каждый раз это было грандиозным прорывом в эволюции.

Первый раз оно произошло примерно 2,2 миллиарда лет назад, когда архей проглотил бактерию, которая стала митохондрией. Эта специализированная органелла, вырабатывающая энергию, позволила эволюционировать практически всем сложным формам жизни. Второй раз случился примерно 1,6 миллиарда лет назад, когда некоторые из этих более продвинутых клеток поглотили цианобактерии, которые могли собирать энергию солнечного света. Они превратились в органеллы, называемые хлоропластами, которые придали способность собирать солнечный свет, а также привлекательный зеленый цвет для группы форм жизни, известных как растения.

После долгих лет работы ученым удалось зафиксировать это явление в третий раз. Как пишет Berkeley Lab, исследователи увидели, как вид водорослей под названием Braarudosphaera bigelowii поглотил цианобактерию UCYN-A, которая позволила им делать то, что водоросли и растения в целом обычно не могут делать — получать азот прямо из воздуха и сочетать его с другими элементами для создания более полезных соединений. В одном недавнем исследовании команда обнаружила, что соотношение размеров между водорослями и UCYN-A остается одинаковым у различных родственных видов водорослей. Похоже, что их рост контролируется обменом питательных веществ, что приводит к связанному метаболизму.

«Это именно то, что происходит с органеллами. Если вы посмотрите на митохондрии и хлоропласты, это то же самое: они масштабируются вместе с клеткой», — говорит автор исследования Джонатан Зер.

Наблюдения команды указывают на то, что UCYN-A является полноценной органеллой. Она получила название нитропласт. Исследователи планируют продолжить изучение нитропластов, чтобы выяснить, присутствуют ли они в других клетках и какой эффект они могут иметь.