Древо жизни — это метафора, используемая для описания эволюционных связей между всеми живыми организмами. Оно представлено в виде разветвленной диаграммы, разные ветви которой обозначают различные группы организмов, имеющих общего предка.
На древе жизни была обнаружена новая ветвь, состоящая из хищников, которые загрызают свою жертву до смерти.
Эти микробные хищники делятся на две группы, одна из которых получила название «ниблериды» из-за использования зубоподобных структур для откусывания кусков добычи. Другая группа, известная как «небулиды», поглощает добычу целиком. Обе группы образуют отдельную древнюю ветвь под названием «Provora», говорится в недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature.
Микробные львы
Подобно львам, гепардам и более привычным хищникам, эти микробы численно редки, но важны для экосистемы, говорит старший автор исследования доктор Патрик Килинг, профессор кафедры ботаники Университета Британской Колумбии. Представьте себе, что вы инопланетянин и взяли пробу в Серенгети: вы получили бы много растений и, возможно, газелей, но не львов». Но львы имеют значение, даже если они редки. Это львы микробного мира».
Используя образцы воды из морских сред обитания по всему миру, включая коралловые рифы Кюрасао, осадки Черного и Красного морей, а также воду из северо-восточной части Тихого и Северного Ледовитого океанов, исследователи обнаружили новые микробы. «Я заметил, что в некоторых образцах воды встречались крошечные организмы с двумя жгутиками, или хвостами, которые конвульсивно вращались на месте или очень быстро плавали. Так началась моя охота за этими микробами», — рассказал первый автор исследования Денис Тихоненков, старший научный сотрудник Института биологии внутренних вод РАН.
Доктор Тихоненков, давний сотрудник соавторов из UBC, заметил, что в образцах, где присутствовали эти микробы, почти все остальные исчезали через один-два дня. Они были съедены. Доктор Тихоненков кормил прожорливых хищников заранее выращенными мирными простейшими, культивируя их для изучения их ДНК.
«В таксономии живых организмов для описания генетических различий часто используется ген 18S рРНК. Например, человек отличается от морской свинки по этому гену всего на шесть нуклеотидов. Мы с удивлением обнаружили, что эти хищные микробы отличаются по гену 18S рРНК на 170-180 нуклеотидов от всех остальных живых существ на Земле. Стало ясно, что мы открыли нечто совершенно новое и удивительное», — сказал д-р Тихоненков.
Новая ветвь жизни
На древе жизни животный мир был бы веточкой, растущей из одной из ветвей, называемой «доменами», высшей категорией жизни. Но под доменами и над царствами располагаются ветви существ, которые биологи стали называть «супергруппами». На сегодняшний день обнаружено около пяти-семи таких групп, последняя из которых была открыта в 2018 году.
Более глубокое понимание этих потенциально неизученных ветвей жизни помогает нам понять основы живого мира и то, как работает эволюция.
«Игнорировать микробные экосистемы, как мы часто делаем, — это все равно, что в доме, требующем ремонта, переделать кухню, но проигнорировать крышу или фундамент», — говорит д-р Килинг. «Это древняя ветвь древа жизни, которая примерно так же разнообразна, как царства животных и грибов, вместе взятые, и никто не знал о ее существовании».
Исследователи планируют секвенировать целые геномы организмов, а также построить 3D-реконструкции клеток, чтобы изучить их молекулярную организацию, структуру и пищевые привычки.
Международная культура
Выращивание хищных микроорганизмов не было сложной задачей, поскольку для выживания в лаборатории им необходима мини-экосистема, состоящая из их пищи и пищи их пищи. Изначально культуры выращивались в Канаде и России, но в последние годы и COVID, и война России с Украиной не позволяли российским ученым посещать лабораторию в Канаде, что замедляло сотрудничество.
Ссылка: «Microbial predators form a new supergroup of eukaryotes» by Denis V. Tikhonenkov, Kirill V. Mikhailov, Ryan M. R. Gawryluk, Artem O. Belyaev, Varsha Mathur, Sergey A. Karpov, Dmitry G. Zagumyonnyi, Anastasia S. Borodina, Kristina I. Prokina, Alexander P. Mylnikov, Vladimir V. Aleoshin and Patrick J. Keeling, 7 December 2022, Nature . DOI: 10.1038/s41586-022-05511-5
