Съюз между архея и бактерия подсказва как е възникнал сложният живот в праисторическия океан

Нощ на учените 2026 · онлайн

Дигитални ресурси

Всички ресурси
Броеве за четене онлайнСпецброеве за изкуствения интелект и за атома, брой 200 на „Българска наука“ и вестник „Homo Sciens“.Разгледай броевете 17 нови филма за български учениОт Стамен Григоров и бактерията на киселото мляко до генетика Дончо Костов.Гледай видеата 30 години „Мария Склодовска-Кюри“ на една картаВсички проекти по програмата от 1996 до 2026 г. – и кой с кого работи.Отвори картата Архив от минали НощиФилми, лекции и броеве от Нощите на учените 2019–2023.Към архива

 

В съвременни строматолити от австралийския залив Шарк Бей учени откриват необичайно партньорство между два микроба. Единият е архея от групата Asgard — най-близките познати роднини на предците, от които са възникнали сложните клетки на растенията, животните и гъбите. Другият е бактерия, свързана с археята чрез извънредно тънки тръбички. Криоелектронни изображения показват пряко този контакт и предлагат рядък съвременен модел за това как преди милиарди години независими клетки може да са започнали да си сътрудничат.

Строматолитите са слоести структури, изграждани от гъсти микробни общности. Най-старите им представители пазят свидетелства за ранния живот на Земята, а сходни системи съществуват и днес. В Шарк Бей, обект на световното наследство в Западна Австралия, условията позволяват такива микробни „килими“ да се запазят. Екип от Университета на Нов Южен Уелс, Технологичния университет в Сидни и Университета в Мелбърн изолира от тях непозната досега архея, наречена Nerearchaeum marumarumayae.

Откритието е описано в рецензирано изследване в Current Biology. Ключовият резултат не е просто новото име в микробния каталог. Учените виждат археята в непосредствена връзка с бактерията Stromatodesulfovibrio nilemahensis. Между клетките се простират нанотръбички, произхождащи от бактерията, а археята образува собствени разклонени израстъци и редици от малки мехурчета — везикули.

Всички еукариотни клетки, включително човешките, са много по-сложни от бактериите и археите. Те имат ядро и вътрешни структури като митохондриите. Водещото обяснение за произхода им е, че древна архея и бактерия са влезли в трайно партньорство. С времето бактерията е станала митохондрия — клетъчната „електроцентрала“. Генетичните сравнения силно подкрепят тази картина, но събитията са толкова древни, че не могат да бъдат наблюдавани пряко.

Археите Asgard са особено ценни за проверката на тази хипотеза. Геномите им съдържат версии на белтъци, свързани с процеси, които при еукариотите управляват формата, мембраните и вътрешната организация на клетката. Досега обаче повечето познания за тях идваха от ДНК, извлечена от околната среда. Отглеждането им в лаборатория е изключително трудно и отнема години.

И този път изследователите не успяват да получат чиста култура само от археята. Това вероятно не е лабораторен провал, а биологична следа: организмът изглежда зависи от своите съседи. Анализът сочи, че двата микроба взаимно допълват обмяната си на вещества. Те могат да си осигуряват витамини, хранителни съединения и водород, които другият използва. Физическата връзка би могла да улеснява обмена, но изследването не доказва, че нанотръбичките са каналът за всички тези вещества.

За да види клетките в три измерения, екипът използва електронна криотомография. Пробата се замразява бързо, а множество изображения под различен ъгъл се комбинират в 3D модел с нанометрова разделителна способност. Така става видимо онова, което генетичната последователност не показва: кой до кого стои и как клетъчните им повърхности се свързват. Изследователите допълват наблюденията с геномни данни и машинно обучение за предсказване на белтъчни структури.

Днешните организми са продукт на милиарди години собствена еволюция, а съвременният контакт между архея и бактерия не доказва точната поредица от събития в далечното минало. Той обаче показва, че близки и метаболитно взаимозависими партньорства могат да се поддържат в среда, наподобяваща древни микробни екосистеми.

Името на археята свързва науката с мястото – „Nerearchaeum“ препраща към древногръцкия морски бог Нерей, а „marumarumayae“ идва от аборигенския език малгана и означава „древен дом“. То е избрано след консултация със старейшини и езикови пазители от общността малгана, която се грижи за земите на Шарк Бей.

Следващата задача е да бъдат открити още подобни партньорства и да се установи какво точно преминава между клетките. Ако различни Asgard археи се окажат трайно зависими от бактерии, това би укрепило идеята, че сътрудничеството — преди поглъщането и превръщането на партньора в органел — е било важна междинна стъпка към сложния живот.

 

Източници

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance (opens in a new tab)
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.