لوکیا پاپادوپولوس- 25 دسامبر 2022،Lokiarchaeum ossiferum در زیر میکروسکوپ کریو الکترونی. دانشگاه وین
یکی از اسرار بزرگ در زمینه زیست شناسی این است که چگونه موجودات پیچیده ای که در زمین پرسه می زنند برای اولین بار به وجود آمدند. بر اساس بیانیه مطبوعاتی این موسسه که منتشر شد، اکنون، همکاری بین گروه های کاری کریستا شلپر در دانشگاه وین و مارتین پیلهوفر در ETH زوریخ ممکن است پاسخ را پیدا کند.
محققان موفق به پرورش یک آرکئون ویژه و مشخص کردن دقیق‌تر آن با استفاده از روش‌های میکروسکوپی شدند. در بیانیه مطبوعاتی آمده است: این عضو کهن‌آسگارد ویژگی‌های سلولی منحصربه‌فردی را نشان می‌دهد و ممکن است یک “حلقه گمشده” تکاملی را به اشکال پیچیده‌تر زندگی مانند حیوانات و گیاهان نشان دهد.
روی زمین، همه موجودات زنده به سه حوزه اصلی تقسیم می شوند: یوکاریوت ها، باکتری ها و باستانی ها. حیوانات، گیاهان و قارچ‌ها همگی یوکاریوت‌هایی هستند که دارای سلول‌هایی هستند که معمولاً بسیار بزرگ‌تر و پیچیده‌تر از سلول‌های باکتری‌ها و باستانیها هستند.
به عنوان مثال، ماده ژنتیکی یوکاریوت ها در یک هسته سلولی بسته بندی شده است و سلول ها همچنین دارای تعداد زیادی بخش دیگر هستند. شکل سلول و انتقال درون سلول یوکاریوتی نیز بر اساس یک اسکلت سلولی گسترده است.دانشمندان امروزی ممکن است بفهمند که این سلول‌های پیچیده چگونه کار می‌کنند، اما هنوز نمی‌توانند مشخص کنند که چگونه جهش تکاملی منجر به آنها شد.
اکثر تئوری های کنونی حدس می زنند که باستانیها و باکتری ها نقش اصلی را در این فرآیند ایفا کردند. تا حد زیادی اعتقاد بر این است که این یک همزیستی نزدیک بین باستانیها و باکتری‌ها در حدود دو میلیارد سال پیش بود که منجر به تکامل یک سلول اولیه یوکاریوتی شد.
در سال 2015، مطالعات ژنومی نمونه‌های محیطی اعماق دریا، گروهی از به اصطلاح “آسگارد آرکیا” را کشف کرد که در درخت زندگی نشان‌دهنده نزدیک‌ترین خویشاوندان یوکاریوت‌ها است. اولین تصاویر از سلول‌های آسگارد در سال 2020 از کشت‌های غنی‌سازی توسط یک گروه ژاپنی منتشر شد.
کارگروه شلپر اکنون برای اولین بار موفق به کشت نماینده ای از این گروه در غلظت های بالاتر از رسوبات دریایی در سواحل پیران اسلوونی شده است. محققان ETH در گروه Pilhofer سپس از یک میکروسکوپ الکترونی کرایو الکترونی مدرن برای گرفتن عکس از سلول‌های منجمد شده توسط شوک از این گروه استفاده کردند و دریافتند که آنها حاوی شبکه گسترده‌ای از رشته‌های اکتین هستند که تصور می‌شود منحصر به سلول‌های یوکاریوتی هستند.در ادامه بیانیه مطبوعاتی آمده است: “این نشان می دهد که ساختارهای اسکلت سلولی گسترده ای در باستانی ها قبل از ظهور اولین یوکاریوت ها پدید آمده و به نظریه های تکاملی پیرامون این رویداد مهم و دیدنی در تاریخ زندگی دامن می زند.”
محققان ارگانیسم تازه یافت شده را Lokiarchaeum ossiferum نامیدند.
اکنون، دانشمندان امیدوارند از روش‌های تصویربرداری جدید برای بررسی بیشتر تعاملات بین باستان‌های باستانی آسگارد و شرکای باکتریایی آنها و همچنین فرآیندهای بیولوژیکی سلولی اولیه مانند تقسیم سلولی استفاده کنند.
شلپر نتیجه گرفت: «شش سال طول کشید تا یک فرهنگ پایدار و بسیار غنی به دست آوریم، اما اکنون می‌توانیم از این تجربه برای انجام بسیاری از مطالعات بیوشیمیایی و همچنین کشت سایر باستان‌های آسگارد استفاده کنیم.»
این مطالعه در مجله Nature منتشر شد.
