Студентка случайно открыла новую супергруппу эукариот

Аспирантка кафедры биологии канадского Университета Дэлхаузи Яна Эглит (Yana Eglit) собрала во время прогулки неподалеку от Галифакса образцы почвы. В лаборатории она поместила их в емкость с водой и время от времени проверяла содержимое с помощью микроскопа. Примерно через месяц она обнаружила, что некоторые из находящихся в почве микроорганизмов, «похожих на волосатые фисташки», перемещаясь необычным образом: их жгутики двигались хаотично, а не организованными волнами, как у других одноклеточных. 

Был проведен генетический анализ – транскриптомика одиночных клеток – и на его основе биологи подтвердили, что микроорганизмы не подходят ни к одной из существующих супергрупп эукариотов. В современной биологии выделяют от пяти до восьми таких супергрупп, называемых эволюционными ветвями. 

К эукариотам относятся царства животных, растений и грибов – то есть все организмы, в клетках которых генетический материал заключен в ядре, отделенном от цитоплазмы мембраной. Также в надцарство эукариотов входят высшие протисты – собирательная группа примитивных по строению микроорганизмов, которых как раз нельзя включить в перечисленные три царства. Однако протисты являются слишком широкой группой: в нее входят организмы, не имеющие общих положительных характеристик и объединенные по «остаточному принципу», так что такого определения загадочных микробов учёным было явно недостаточно. 

Организмы, не обладающие оформленным клеточным ядром, являются прокариотами: это, в частности, бактерии и цианобактерии (синезелёные водоросли). Но к ним обнаруженные студенткой микроорганизмы тем более нельзя было отнести.

Сходство неизвестных обнаружилось лишь с группой микробов хемимастиготы (лат. Hemimastigotes). Эти одноклеточные микроорганизмы были открыты в XIX веке, но до сих пор остаются малоизученными: ученые не могут найти им место на дереве эволюции. Кроме того, сверхсовременные методы генетического анализа появились только сейчас. В почве из Галифакса было выделено два вида хемимастиготов. Первый — Spironema, известный и ранее, а также совершенно новый. Он получил имя Hemimastix kukwesjijk в честь людоеда из местных легенд, так как открытые хемимастиготы оказались хищными и питались себе подобными. Эглит и ее коллеги развели в лаборатории большое количество представителей Hemimastix kukwesjijk, продолжая их детальное изучение.

Биологи поясняют, что открытие «расширяет понимание эволюции сложных клеток и их происхождение задолго до появления на Земле животных. Оно добавляет на древо жизни новое ответвление на его самых низких уровнях». Для того, чтобы найти общего предка между хемимастиготами и любым другим существующим организмом, нужно отправиться на миллиард лет назад. Узнайте, как ведут себя в космосе бактерии.