심해 진흙에서 이상한 얼룩은 복잡한 삶의 기원에 대한 비밀을 가질 수 있습니다

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태평양의 진흙 깊숙한 곳에서 발견되는 미생물은 촉수가있는 얼룩과 크게 다르지 않습니다. 그러나 새로운 연구에 따르면,이 가정이 아닌 작은 유기체는 최초의 다세포 생명체가 어떻게 진화했는지에 대한 비밀을 가질 수있다.

복잡한 유기체가 존재하기 오래 전에, 세상에는 단순한 단일 세포 유기체, 고세균 및 박테리아가있었습니다. 20 억년에서 18 억년 전에이 미생물은 진화하기 시작하여 인간, 동물, 식물 및 곰팡이를 포함하는 진핵 생물이라는보다 복잡한 생명체가 출현했습니다. 그러나 생명체가 수영 얼룩에서 걷기 (및 경우에 따라 사고와 느낌) 동물로 전환되는이 놀라운 여행은 여전히 ​​잘 이해되지 않았습니다.

과학자들은 이전에 성명에 따르면 아스가르드 아르 키아 (Asgard archaea)라는 미생물 군집이 진핵 생물의 조상이라고 가정했다. 이러한 미생물의 모습과 이러한 변화가 어떻게 발생했는지 분석하기 위해 일본의 한 연구진은 일본 해안의 오 미네 릿지에서 진흙을 수집하고 분석하는 데 10 년을 보냈습니다.

연구팀은 진흙 샘플과 미생물을 실험실의 특수 생물 반응기에 보관하여 심해의 조건을 모방했습니다. 몇 년 후, 그들은 샘플 내에서 미생물을 분리하기 시작했습니다. 뉴욕 타임즈에 따르면 과학자들의 초기 목적은 메탄을 섭취하고 하수를 청소할 수있는 미생물을 찾는 것이 었습니다. 그러나 그들의 샘플에 이전에 알려지지 않은 Asgard archaea 변종이 포함되어 있음을 발견했을 때, 그것들을 분석하여 실험실에서 재배하기로 결정했습니다.

주사 전자 현미경 이미지는 (A) 성장의 끝을 향해 발생하는 촉수와 같은 돌출부가있는 실험실 (C & D) archaea에서 함께 성장하는 단일 archaea (B) 다중 세포를 보여줍니다. (이미지 제공 : 일본 해양 지구 과학 기술기구 (JAMSTEC))

그들은 Asgard archaea의 새로 발견 된 계통을 명명했습니다 Prometheoarchaeum syntrophicum 진흙에서 인간을 창조했다고 전해지는 그리스 신인 프로 메테우스 (Prometheus). 그들은이 고풍이 상대적으로 느린 재배자이며 14 일에서 25 일마다 두 배로 증가한다는 것을 발견했습니다.

그들의 분석은 P. syntrophicum 진핵 생물의 유전자와 유사한 많은 유전자가있었습니다. 실제로, 이들 유전자는 이들 미생물 내에서 발견 된 특정 단백질을 생성하기위한 지침을 보유하고; 그러나 단백질은 예상대로 진핵 생물 내부에서 발견되는 것과 같은 어떤 소기관과 유사한 구조를 만들지 않았다.

그들은 또한 미생물이 길고 분 지형 촉수 모양의 돌기가 바깥쪽에 있으며, 이는 지나가는 박테리아를 잡아내는 데 사용될 수 있음을 발견했습니다. 실제로 연구팀은 미생물이 실험실 접시의 다른 박테리아에 달라 붙는 경향이 있음을 발견했습니다.

저자들은이 고대 바다에서 일어난 일에 대한 가설을 제안합니다. 약 27 억 년 전에, 우리 행성에 산소가 축적되기 시작했습니다. 그러나 산소가없는 세상에서 오랫동안 살았던이 성분은 P에 유독 한 것으로 판명되었습니다. syntrophicum, 저자는 비디오에서 설명했다.

그래서 P. syntrophicum 산소에 내성이있는 박테리아와 파트너쉽을 형성하는 새로운 적응 법을 개발했을 수도 있습니다. 이 박테리아는 P. syntrophicum 살기 위해 필요한 비타민과 화합물을, 차례로 고풍의 폐기물을 먹입니다.

산소 수준이 더 증가함에 따라 P. syntrophicum 긴 촉수 같은 구조로 지나가는 박테리아를 잡아 내고 내면화하는 것이 더욱 공격적 일 수 있습니다. 내부 P. syntrophicum,이 박테리아는 결국 진핵 생물 생존의 핵심 인 미토콘드리아의 에너지 생산 소기관으로 진화했을 것이다.

팀의 "성공의 성공 프로 메오 어 채움 이 연구에 참여하지 않은 비엔나 대학의 연구원 인 크리스타 슐레 퍼 (Christa Schleper)와 필리파 엘 수사 (Filipa L. Sousa)는 10여 년에 걸친 노력으로 미생물학에 큰 돌파구를 제시했다. 분자 및 영상 기술을 이용하여 프로 메오 어 채움 고풍 세포 생물학에서의 역할. "

그 발견은 1 월 15 일자 Nature 지에 게재되었다.

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