Video Procesul extrem de rar prin care au luat naștere plantele pe Pământ a fost recreat de oamenii de știință
Un eveniment despre care se știe că a mai avut loc doar de trei ori în istoria vieții pe Pământ tocmai a fost documentat din nou. O bacterie marină a fost înglobată în organismul său gazdă, algal, co-evoluând cu acesta suficient de mult timp pentru a putea fi considerată acum o organită, parte a mașinăriei celulare a algei. Acest lucru înseamnă că aceste alge sunt primele eucariote (organisme cu ADN-ul într-un nucleu legat de membrană) cunoscute ca având un organit capabil să fixeze azotul, notează IFLScience.com.
„Este foarte rar ca organitele să apară din astfel de procese”, a declarat Tyler Coale, primul autor care a scris una din cele două lucrări recente despre această descoperire.
„Foarte rar” este puțin spus în acest caz. IFLScience scrie că prima dată când acest lucru s-a întâmplat - din câte știm - a dat naștere primei forme de viață complexă prin nașterea mitocondriilor. De atunci, s-a mai întâmplat de două ori, inclusiv în urmă cu peste un miliard de ani, marcând începuturile vieții vegetale pe Pământ, prin nașterea cloroplastului.
Bazele celei mai recente descoperiri au fost puse în urmă cu aproape 30 de ani, când o echipă condusă de profesorul Jonathan Zehr, de la Universitatea din California, Santa Cruz, a descoperit în Oceanul Pacific o nouă cianobacterie cu capacitatea de a fixa azotul. Acesta este procesul prin care microbii extrag azotul liber din mediul înconjurător și îl combină cu alte elemente pentru a forma noi compuși de azot, precum îngrășăminte esențiale care permit vieții să se dezvolte.
Echipa lui Zehr a numit bacteria UCYN-A. Între timp, în Japonia, paleontologul Kyoko Hagino a lucrat la creșterea unei alge marine care urma să devină organismul gazdă.
De-a lungul anilor, legătura dintre cele două organisme a devenit din ce în ce mai clară pentru oamenii de știință. Dar, recent, aceștia au ajuns la concluzia că UCYN-A nu se află doar într-o relație strânsă cu gazda sa algală, ci au co-evoluat până în punctul în care UCYN-A face parte din însăși celula algală, devenind un organit.
În două noi studii, echipe internaționale de cercetători își prezintă dovezile.
Primul, publicat în martie 2024, a demonstrat că UCYN-A și gazdele sale, specii ale algei Braarudosphaera bigelowii, au rapoarte de mărime similare, ceea ce indică faptul că metabolismele lor sunt întrepătrunse.
„Este exact ceea ce se întâmplă cu organitele”, a declarat Zehr. „Dacă vă uitați la mitocondrie și la cloroplast, este același lucru: ele se dimensionează odată cu celula”.
Confirmarea a venit odată cu cel de-al doilea studiu, care a prezentat dovezi că UCYN-A importă proteine din celulele sale gazdă, un semn distinctiv al dezvoltării organitelor.
„Ele încep să arunce bucăți de ADN, iar genomurile lor devin din ce în ce mai mici și încep să depindă de celula mamă pentru ca acele produse genetice - sau proteinele în sine - să fie transportate în celulă”, a explicat Zehr.
Prin analiza proteomică, Coale a confirmat că multe dintre proteinele pe care UCYN-A se bazează pentru a funcționa corect sunt fabricate în interiorul gazdei algale iar apoi sunt extrase. Zehr a descris acest lucru ca fiind „un fel de puzzle magic care se potrivește și funcționează”.
Organitul nou descoperit a fost denumit „nitroplast”. Spre deosebire de mitocondriile și cloroplastele mai vechi, oamenii de știință au stabilit evoluția sa la aproximativ 100 de milioane de ani în urmă. Această descoperire ne oferă deja o fereastră în ceea ce privește impactul pe care fixarea azotului îl are asupra ecosistemelor oceanice și ar putea avea implicații și pentru agricultura pe uscat.
„Acest sistem reprezintă o nouă perspectivă asupra fixării azotului și ar putea oferi indicii cu privire la modul în care un astfel de organit ar putea fi modificat în plantele de cultură”, a explicat Coale.
Zehr consideră că UCYN-A nu este singurul de acest fel care există, dar este primul care a fost găsit. Iar acest lucru probabil va preocupa cercetătorii în următorii 30 de ani și chiar mai mult.
Editor : A.C.
Urmărește știrile Digi24.ro și pe Google News
