Процесс дыхания обеспечивается за счет симбиоза с особым видом бактерий
Ученые обнаружили необычных инфузорий на дне озера Цуг в Швейцарии. Особенность этих одноклеточных заключается в их способность выживать без кислорода за счет симбиоза с бактериями, извлекающими энергию в ходе реакций с участием азота. Исследование было опубликовано в журнале Nature.
Известно, что эукариоты появились благодаря ассимиляции их предков с различными бактериями и археями. В результате данного процесса у них появились митохондрии, являющиеся важнейшей частью в производстве молекул АТФ, дающих энергию для поддержания жизни клетки. Многие ученые предполагают, что на первых этапах эволюции многоклеточных организмов митохондрии «приручились». Пример такого процесс пронаблюдала Яна Милуцка из Института морской микробиологии Общества Макса Планка в Германии, совместно с ее коллегами.
Ученые обнаружили инфузорий в образцах грунта со дна озера Цуг. Изучение обмена веществ этих организмов выявило множество симбионтов, относящихся к классу гамма-протеобактерий. Они были способны захватывать молекулы нитратов и прочих соединений азота, содержащихся в цитоплазме сожителя и производить на их основе собственные молекулы АТФ. В условиях отсутствия кислорода инфузории научились захватывать нитраты и перенаправлять их своим симбионтам, что обеспечивает их совместное выживание.
Согласно данным научных расчетов, этот процесс начался около 300 млн. лет назад. В результате симбиоза бактерии потеряли собственные гены, за исключением тех, которые необходимы для производства АТФ и репликации ДНК. Неспособность жить вне клетки инфузории роднит эти бактерии и митохондриями.
Эксперты предполагают, что траектория эволюции этих микробов схожа с путем развития предков митохондрий. Они послужат материалом для изучения последних. Более того, ученые отметили, что данное открытие может говорить о наличии альтернативных систем дыхания без использования кислорода.
