Otkriven Solarion arienae — mikroskopsko „živo Sunce“ koje otvara nova pitanja o nastanku eukariota

Biolozi su otkrili neobičan jednostanični organizam nazvan Solarion arienae, čiji oblik podseća na miniaturolno Sunce: centralno telo sa brojnim izbočenim izdancima koji na vrhovima nose loptaste strukture (kinetociste). Organizam predstavlja novu rod, vrstu i filum protista i svrstan je u novootkrivenu supergrupu eukariota nazvanu Disparia.

Gde i kako je pronađen

Organizam je otkrio biolog Matthew Brown sa Mississippi State University prilikom analize laboratorijske kulture anaerobnih morskih protozoa. Iako je pronađen slučajno, tim ga je uspeo izolovati i uzgajati u kulturi. Genetska i morfološka analiza pokazala je da je Solarion srodniji protistu Meteora sporadica nego drugim poznatim vrstama, pa su Solarion i Meteora klasifikovani u novi filum Caelestes.

Morfologija i životni ciklus

U laboratorijskim uslovima Solarion pokazuje dve jasno odvojene faze životnog ciklusa. U najčešćem obliku jedinke formiraju "sunčano" telo sa radijalnim izbočinama — ekstruzomima — od kojih svaki završava kinetocistom: šupljom strukturom koja pomaže pri hvatanju bakterijskog plena i delimično ga probada filamentima iznutra. Druga faza su oblongne ćelije sa bičem (flagelatom) za kretanje; interesantno je da se neke flagelarne ćelije vraćaju u "sunčani" oblik.

Među neobičnim subcelularnim karakteristikama ističe se prisustvo samo jednog centriola u citoplazmi, dok većina eukariotnih ćelija ima par centriola. Morfološki, najbliži poznati primer je Meteora sporadica, ali za razliku od Meteora, Solarion ima po jednu loptastu kinetocistu na kraju svakog stalk-a.

Genetika i evolutivni značaj

Genetske analize otkrivaju da Solarion zadržava retke mitohondrijalne gene i da neke od proteina koje kod većine eukariota nalazimo u jedru kod ovog organizma kodira mitohondrijska DNK. Posebnu pažnju istraživača privukao je put SecA, koji je u većini ćelija povezan sa kanalom SecYEG za transport proteina. U Solarionu se međutim ne uočava tipični SecYEG kanal, a SecA se nalazi u mitohondrijama, što upućuje na mogućnost da je ovaj put preprogramiran ili da predstavlja relikt drevne prokariotske funkcije.

Ovi nalazi podržavaju hipotezu da su rani eukarioti nastali kroz kompleksne simbiotske događaje između prokariota, pri čemu su neki metabolički putevi ostali sačuvani ili su evoluirali na neobične načine. Prisustvo "proto-mitohondrijalnih" elemenata u Solarionu može pružiti retki uvid u predele evolucije koji su do sada bili slabo poznati.

„Otkriće S. arienae proširuje naše razumevanje rane evolucije eukariota i omogućava proučavanje preostalih proto-mitohondrijalnih metaboličkih tragova, otkrivajući složenost drevnog eukariotskog života“, rekao je Matthew Brown u radu objavljenom u časopisu Nature.

Šta sledi

Istraživači planiraju šire uzorkovanje i naprednije filogenetske analize kako bi preciznije utvrdili položaj Disparia supergrupe u eukariotskom stablu života. Dalja proučavanja bi trebalo da razjasne funkciju SecA puta u mitohondrijama Solariona, kao i to koliko ovakvi organeli i putevi doprinose metaboličkoj fleksibilnosti u ranim eukariotima.

Otkriće Solarion arienae otvara nova pitanja o tome kako su drevni prokariotski oblici interagovali i doprineli nastanku kompleksnih ćelija koje su na kraju dovele do pojave višestaničnog života, uključujući i nas.