Више од пре 2 милијарде година, много пре него што је Земљина атмосфера садржала кисеоник, једна отпорна група микроба је можда већ еволуирала да живи са гасом, постављајући терен за успон сложеног живота.
У новом генетско испитивање океанског блата и морске воде, истраживачи су пронашли доказе да најближи познати микробни рођаци биљака и животиња – група позната као Асгардске археје – носе молекуларну опрему за руковање кисеоником, а можда чак и да га претварају у енергију. Раније су студирали многи Асгарди били повезани са подручјима сиромашним кисеоником.
Митохондрије, енергетска чворишта унутар сложених ћелија, потичу из бактерије којој је потребан кисеоник да би преживела. Али археје – један од три велика домена живота – сматра се да су домаћини у важној причи о сусрету микроба и бактерија – и чинило се да су многе од њих изграђене за преживљавање без кисеоника. Нова студија, објављена 18. фебруара у часопису природа, сугерише да је микроб домаћин, познат као Асгардска архејаможда су толерисали кисеоник боље него што се раније мислило.
„Већина Асгарда данас живих пронађена је у срединама без кисеоника“, коаутор студије Брет Бејкер, ванредни професор науке о мору на Универзитету Тексас у Остину, рекао је у изјаву. „Али испоставља се да су они који су најближи еукариоти живе на местима са кисеоником, као што су плитки обални седименти и плутају у воденом стубу, и имају много метаболичких путева који користе кисеоник. То сугерише да је и наш еукариотски предак вероватно имао ове процесе.“
Откривене су Асгардске археје, назване по пребивалишту богова у нордијској митологији у 2015. години када су истраживачи саставили геноме из дубокоморских седимената у близини хидротермалног отвора Локијевог замка. Из овог истраживања, тим је створио Асгардски суперфилум који је укључивао археолошке групе попут Локиарцхаеота, Тхорарцхаеота и Одинарцхаеота. Наредне студије су откриле да се чини да Асгарди носе више гена „еукариотског потписа“, што указује на блиску везу предака са еукариотима, организмима чије ћелије имају језгро и органеле везане за мембрану.
Дубокоморско путовање
Да би разумели како су Асгарди толерисали кисеоник, тим је ловио у Бохајском мору на 100 стопа (30,5 метара) испод нивоа мора и у басену Гуаимас на 6.561 стопа (2.000 метара) испод нивоа мора, областима где микроби успевају. Просејали су и анализирали отприлике 15 терабајта еколошке ДНК из морских седимената, поново изградили више од 13.000 микробних генома и извукли стотине генетских секвенци које припадају Асгардима.
„Ове Асгардске археје често пропуштају секвенционирање ниске покривености“, коаутор студије Катхрин Апплерпостдокторски истраживач на Институту Пастеур у Паризу, наводи се у саопштењу. „Огроман напор секвенцирања и слојевитост секвенци и структурних метода омогућили су нам да видимо обрасце који нису били видљиви пре ове геномске експанзије.“
Ти обрасци су укључивали гене повезане са аеробним дисањем, процесом покретаним кисеоником који многи организми користе да истискују додатну енергију из хране. Тим је такође користио АИ алат под називом АлпхаФолд2 да би предвидео облике протеина и ојачао свој случај генетских машина које су биле толерантне на кисеоник унутар микроба.
Посебно се истакла једна грана Асгарда, позната као Хеимдалларцхаеиа (названа по чувару нордијских богова). Истраживачи су известили да многи геноми Хеимдалларцхаеиа садрже делове молекуларне машинерије која се користи за померање електрона и генерисање енергије кисеоником, заједно са ензимима који помажу у управљању токсичним нуспроизводима кисеоника.
Ако су ове способности руковања кисеоником биле присутне код археалног претка сложених ћелија, то чини познато спајање лакшим за предочење.
Кисеоник се појавио у окружењу, а Асгарди су се томе прилагодили“, рекао је Бејкер. „Нашли су енергетску предност у коришћењу кисеоника, а затим су еволуирали у еукариоте.
Апплер, КЕ, Лингфорд, ЈП, Гонг, Кс., Панагиотоу, К., Леао, П., Лангвиг, МВ, Греенинг, Ц., Еттема, ТЈГ, Де Анда, В., & Бакер, БЈ (2026). Метаболизам кисеоника код потомака археолошко-еукариотског претка. Природа. хттпс://дои.орг/10.1038/с41586-026-10128-з
