Organizam kome nije potreban kiseonik da bi živeo i preživeo

SciTech 23. jun 202422:27 1 komentar
adfg.alaska.gov

Neke istine izgledaju nepromenljive kao što je činjenica da je svakom višećelijskom organizmu je potreban kiseonik za život. Naučnici su otkrili parazit, nalik meduzi koji nema mitohondrijski genom - to je prvi višećelijski organizam pronađen sa takvom odlikom, a to znači da jednostavno - ne diše. Odnosno, njegov život ne zavisi od kiseonika - uopšte.

Otkriće može da promeni naše razumevanje toga kako život funkcioniše na Zemlji. Život je počeo da razvija sposobnost metabolizma kiseonika, odnosno disanja, pre nešto više od 1,45 milijardi godina. Veća arheja je „progutala“ manju bakteriju i tako je „novi dom“ bakterije bio koristan za obe strane, a njih dvoje su ostali zajedno.

Taj simbiotski odnos je rezultirao zajedničkim razvojem dva organizma i na kraju su te bakterije postale organele zvane mitohondrije. Svaka ćelija u našem telu, osim crvenih krvnih zrnaca, ima veliki broj mitohondrija, a one su neophodne za proces disanja, prenosi rts.rs.

Razgrađuju kiseonik da bi proizveli molekul koji se zove adenozin trifosfat, koji višećelijski organizmi koriste za pokretanje važnih ćelijskih procesa.

Pročitajte još:

Znamo da postoje adaptacije (prilagođavanja) koje omogućavaju nekim organizmima da napreduju i u uslovima sa niskim količinama kiseonika. Tako su neki jednoćelijski organizmi razvili organele povezane sa mitohondrijama za anaerobni metabolizam; ali mogućnost postojanja isključivo anaerobnih višećelijskih organizama oduvek je predmet naučnih debata.

Tim istraživača na čelu sa Dajanom Jehalomi sa Univerziteta u Tel Avivu u Izraelu sada su. Četiri godine posle otkrića ovog organizma koji ne troši kiseonik, detaljnije analizirali funkcionisanje uobičajenog parazita koji živi na, i u lososu, i zove se henneguia salminicola. Pripada istoj vrsti kao i korali i meduze.

Iako su ciste koje stvara u mesu ribe ružne, ovi paraziti nisu štetni i živeće sa lososom tokom celog životnog ciklusa.

Ušuškan u svom domaćinu, ovaj parazit može preživeti u prilično dugim hipoksičnim uslovima (bez kiseonika). Ali kako to tačno radi, teško je znati bez uvida u DNK strukturu ovog stvorenja – tako su istraživači i uradili.

Oni su koristili duboko sekvencioniranje i fluorescentnu mikroskopiju da sprovedu detaljniju studiju o h. salminicola i otkrili su da je izgubila svoj mitohondrijski genom.

Osim toga, izgubio je i kapacitet za aerobno disanje i skoro sve nuklearne gene uključene u transkripciju i replikaciju mitohondrija.

Evolucija parazita

Kao i jednoćelijski organizmi, ovaj parazit je evoluirao organele povezane sa mitohondrijama, ali i one su neobične – imaju nabore na unutrašnjoj membrani koji se obično ne vide.

Isti metodi sekvenciranja i mikroskopske metode analize korišćeni su i kod parazita ribe – mikobolus skuamalis, a primenjeni su kao kontrola grupa. Jasno su pokazali mitohondrijski genom.

Ovi rezultati su pokazali da je u pitanju bio višećelijski organizam kome nije potreban kiseonik da bi preživeo.

Iako je h. salminicola još misterija, gubitak mitohondrija kod ovih stvorenja – povezuje se sa trendom genetskog pojednostavljenja. Tokom mnogo, mnogo godina, oni su se u osnovi pretvorili od predaka meduze u mnogo jednostavnije parazite koje danas analiziramo.

Izgubili su većinu originalnog genoma meduze, ali su zadržali – začudo – složenu strukturu koja liči na ćelije koje meduze imaju u pipcima.

Oni ih ne koriste za napad na neprijatelja, već za ostanak kod svojih domaćina: to se pokazalo kao evoluciona adaptacija potreba slobodnih meduza na potrebe parazita.

„Naše otkriće potvrđuje da adaptacija na anaerobno okruženje nije jedinstvena za jednoćelijske eukariote, već je takođe evoluirala u višećelijsku, parazitsku životinju. Dakle, h. salminicola pruža priliku za razumevanje evolutivnog prelaza sa aerobnog na ekskluzivni anaerobni metabolizam“, objasnili su istraživači u svom radu.

Istraživanje je objavljeno u časopisu PNAS.

Koje je tvoje mišljenje o ovome?

Učestvuj u diskusiji ili pročitaj komentare