U neverovatno negostoljubivom jezeru, naučnici su otkrili novu sićušnu vrstu koja formira ogromne kolonije. Ova čudna stvorenja imaju neobičan odnos sa drugim mikrobima i mogu čak da daju tragove o poreklu složenog života.
Nova vrsta je nazvana Barroeca monosierra i pripada grupi mikroba poznatoj kao hoanflagelati – jednoćelijski organizmi koji se mogu grupirati da formiraju kolonije i deluju sumnjivo kao višećelijski oblici života.
Za razliku od drugih „čoana“, kako ih tim naziva, B. monosierra je otkrivena u super slanom okruženju. I tamo je apsolutno napredovao, formirajući kolonije od skoro 100 ćelija, do četiri puta veće od srodnih vrsta.
Još čudnije, centri kolonija su sadržavali još manje zajednice živih bakterija, što je B. monosierra činilo jednim od najjednostavnijih organizama koji imaju sopstveni mikrobiom.
Mikrobi se možda skrivaju od toksične jezerske vode, sugerišu istraživači iz SAD-a, Velike Britanije i Španije, ili bi čoani zapravo mogli da uzgajaju bakterije da bi ih kasnije jeli. Ili možda oboje.
Choanflagelati su od posebnog interesa za biologe jer se smatraju najbližim živim srodnicima životinja koje same nisu životinje. Njihovo ponašanje u formiranju kolonija takođe može pomoći u premošćivanju evolucionog jaza između jednoćelijskih i višećelijskih organizama.
„Jedna od stvari koje su interesantne u vezi sa njima je da ove kolonije imaju oblik sličan blastuli – šupljoj kugli ćelija koja se formira rano u razvoju životinja“, kaže ćelijski biolog Nikol King sa Univerziteta u Kaliforniji, Berkli.
„Želeli smo da saznamo više o tome.“
Mono jezero u Kaliforniji je izuzetno neprijatno mesto za život. Skoro je tri puta slanije od Tihog okeana i prožeto hloridima, karbonatima i sulfatima koji su se nakupljali preko 80.000 godina. Kao takav, mnogi oblici života ga ne nazivaju domom – uglavnom samo alkalne mušice, škampi i nekoliko vrsta sićušnih crva.
Ali kada su istraživači pažljivo ispitali uzorak vode iz jezera Mono, uočili su ranije nepoznatog stanovnika.
„Upravo je bio prepun ovih velikih, prelepih kolonija hoanflagelata“, kaže King. „Mislim, bili su najveći koje smo ikada videli.“
Ovi jednoćelijski organizmi na neki način podsećaju na ćelije spermatozoida, sa dugim repovima zvanim flagele koje koriste za pokretanje. Kada formiraju kolonije, pojedinci usmeravaju svoje flagele ka spolja kako bi pomogli celoj grupi da se vrti i prevrće kao jedan.
U drugim choano kolonijama, glave svake ćelije se sastaju u sredini. Ali u ovim kolonijama B. monosierra, centri su šuplji, sa ćelijama povezanim ekstracelularnim matriksom proteina i ugljenih hidrata.
Tim je obojio mikrobe DNK bojom, koja ne samo da je otkrila hromozome u obliku krofne ćelija hoano, kako se očekivalo, već i iznenađujući oblak DNK u navodno praznom centru.
RNK sonde su otkrile prisustvo bakterija unutra, dok su eksperimenti sa fluorescentnim aminokiselinama pokazali da su one još uvek žive, a ne samo ostaci od prethodnih obroka čoana.
Čini se da je i pristup selektivan. Filogenetska analiza je pokazala da se unutar ovih kolonija mogu naći samo neke od vrsta bakterija koje se nalaze u jezeru Mono.
U drugom eksperimentu, tim je kultivisao kolonije hoano sa mikrosferama od lateksa veličine bakterije i otkrio da nisu završile u centrima kolonija.
To pokazuje da bakterije ne samo da pasivno lebde i zaglavljuju se – umesto toga, one aktivno ulaze ili bivaju puštene unutra, u korist sebe, hoana ili oboje.
„Niko nikada nije opisao hoanoflagelat sa stabilnom fizičkom interakcijom sa bakterijama“, kaže King.
„U našim prethodnim studijama otkrili smo da su choano reagovali na male bakterijske molekule koji su plutali kroz vodu, ili [da] choanos jeli bakterije, ali nije bilo slučajeva da su radili bilo šta što bi potencijalno moglo biti simbioza. Ili u ovom slučaju, mikrobiom.“
Istraživači planiraju da koriste B. monosierra za proučavanje interakcija između bakterija i složenijih organizama. Oni bi čak mogli da nam pomognu da bolje razumemo kako je život napravio taj ključni skok sa jednoćelijskih oblika na višećelijske.
Istraživanje je objavljeno u časopisu mBio.
