Biologit ovat havainneet kahden eliön yhdistyvän yhdeksi ilmiössä, jota ei ole nähty maapallolla yli miljardiin vuoteen. Asiasta kertoo Popular Science.
Tapahtumaa, jossa yksi mikrobi nielaisee toisen mikrobin, jota se sen jälkeen alkaa käyttämään elimenä, kutsutaan endosymbioosiksi. Nielaistu mikrobi muuttuu tässä prosessissa soluelimeksi. Elämän kehittymisen kannalta endosymbioosi on ollut äärimmäisen tärkeää, sillä sitä kautta kehittyivät myös ensimmäiset monisoluiset eliöt.
– On äärimmäisen harvinaista, että soluelimiä muodostuu tällä tavalla. Kun se tapahtui ensimmäistä kertaa, aloitti se prosessin, josta kaikki monisoluiset elämänmuodot polveutuvat, kertoo tutkimuksen kirjoittaja Tyler Coale Kalifornian Santa Cruzin yliopistosta.
Tiettävästi prosessi on tapahtunut vain kaksi kertaa aikasemmin.
Ensimmäisen kerran se tapahtui 2,2 miljardia vuotta sitten, kun yksisoluinen archaea-eliö nielaisi bakteerin, josta myöhemmin muodostui solun mitokondriot, jotka vastaavat soluhengityksestä eli solun energia-aineenvaihdunnasta. Ilman tätä prosessia monisoluinen elämä tuskin olisi ollut mahdollista.
– Kaikki bakteerisolua monimutkaisempi on tuon yhden tapahtuman ansiota, Coale tiivistää.
Toisen kerran endosymbioosi tapahtui, kun kehittyneemmät yksisoluiset eliöt nielaisivat syanobakteereja, joista muodostui kloroplasteja. Kloroplastien ansiosta kasvit voivat yhteyttää ja saada auringosta energiaa.
Nyt tutkijat ovat havainneet kolmannen kerran. Tutkijat havaitsivat, että Braarudosphaera bigelowii -niminen levälaji oli nielaissut syanobakteerin, joka oli antanut sille eräänlaisen supervoiman – se antoi levälle kyvyn ottaa typpeä suoraan ilmakehästä ja yhdistää sitä muiden alkuaineiden kanssa hyödyllisempien yhdistelmien luomiseksi.
Aiemmin tutkijat olivat luulleet, että Braarudosphaera bigelowii teki vain symbioosin kaltaista yhteistyötä bakteerin kanssa, mutta nyt on selvinnyt, että yhteistyö on tiiviimpää kuin on aiemmin luultu. Levän ja bakteerin aineenvaihdunta on yhdistynyt, ja myös niiden kasvuvauhti on synkronoitunut.
– Juuri niin tapahtuu soluelinten kanssa. Kun katsotaan mitokondriota ja kloroplastia, niiden kasvuvauhti on sama itse solun kanssa, kertoo tutkija Jonathan Zehr.
Tutkijat havaitsivat ilmiön mikroskoopeilla, joilla he tutkivat solujen rakennetta. Kasvun synkronaatio on vahva merkki siitä, että miljardeja vuosia vanha ilmiö on nyt tapahtumassa uudelleen. Nopeaa prosessi ei kuitenkaan ole ollut, sillä sen uskotaan alkaneen 100 miljoonaa vuotta sitten.
Prosessista saattaa tulevaisuudessa olla hyötyä myös ihmisille.
– Tämä antaa meille uuden perspektiivin typensidontaan, ja se voi antaa johtolankoja siitä, miten tällainen soluelin voitaisiin saada biotekniikan kautta mukaan myös viljelykasveihin, Coale kertoo.
