โคลนเย็นจากพื้นทะเลได้เผยให้เห็นสัญญาณของจุลินทรีย์กลุ่มใหม่ซึ่งอาจเป็นญาติที่ยังมีชีวิตอยู่ที่ใกล้ที่สุด แต่ยังพบในขอบเขตของชีวิตซึ่งรวมถึงผู้คนและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่มีโครงสร้างเซลล์ที่สวยงามโคลนดังกล่าวมี DNA ของจุลินทรีย์เซลล์เดียวที่ไม่รู้จักและผิดปกติก่อนหน้านี้ นักวิจัยรายงาน ออนไลน์ในวันที่ 6 พฤษภาคมในNatureจุลินทรีย์ในกลุ่ม Lokiarchaeota ที่มีชื่อใหม่นี้มี DNA พื้นฐานของชีวิตเซลล์เดียวที่เรียกว่า Archaea ซึ่งเป็นพี่น้องกันในโดเมนของแบคทีเรีย พวกมันมียีนประมาณ 100 ยีนที่คล้ายกับยูคาริโอต สิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนในเซลล์ของพวกมัน
“สิ่งที่น่าแปลกใจมากคือประเภทของการทำงานของยีนเหล่านี้”
ผู้เขียนร่วมกระดาษ Thijs Ettema จาก Uppsala University ในสวีเดนกล่าว สิ่งที่ยีนทำใน Lokiarchaeota ยังคงเป็นเรื่องของสมมติฐาน แต่ในยูคาริโอต ยีนเหล่านี้จำนวนมากช่วยงานที่ไม่ได้สังเกตพบในอาร์เคีย เช่น การเปลี่ยนรูปร่างของเซลล์และควบคุมส่วนต่างๆ ภายในที่เรียกว่าถุงน้ำ
เป็นเวลาหลายทศวรรษ ที่รูปแบบต่างๆ ของสมมติฐานสามโดเมน (รูปแบบหนึ่งที่แสดงด้านบน) ครอบงำความคิดที่ว่ากลุ่มต่างๆ ของชีวิตแยกออกจากกันอย่างไร อีกทางเลือกหนึ่งคือ แผนภาพวงแหวน เลื่อนการเน้นไปจากบรรพบุรุษที่แยกจากกันเมื่อใด วงแหวนเน้นว่าอาร์เคียโบราณและแบคทีเรีย ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์เดียวที่มีโครงสร้างเซลล์ภายในเพียงเล็กน้อย สามารถรวมยีนและก่อให้เกิดเซลล์ยูคาริโอตที่ซับซ้อนและอุดมไปด้วยโครงสร้าง
เครดิต: กราฟิกดัดแปลงจาก Martin et al/Nature 2004, McInerney et al/Nature Reviews Microbiology 2014
การค้นพบโลกิอาร์คีโอตาอาจทำให้การโต้เถียงรุนแรงขึ้นว่าเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีความซับซ้อนได้อย่างไร ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา นักชีววิทยาส่วนใหญ่ใช้มุมมองกว้างๆ ที่แบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็นสามโดเมนกว้างใหญ่: สอง – อาร์เคียและแบคทีเรีย – มีเซลล์เดียวที่ไม่มีนิวเคลียสที่ถือ DNA หรือโครงสร้างเล็ก ๆ ที่ซ่อนอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์
โดเมนที่สาม – ยูคาริโอต – บรรจุ DNA ภายในนิวเคลียสของเซลล์และจัดหาเซลล์ด้วยนักเก็ตภายในเช่นไมโตคอนเดรียที่เชี่ยวชาญในการจัดการพลังงาน การที่เซลล์ที่วิจิตรบรรจงเกิดขึ้นได้อย่างไรนั้นทำให้นักชีววิทยางงงวยเนื่องจากไม่พบรูปแบบขั้นกลางที่ชัดเจนซึ่งแนะนำขั้นตอนวิวัฒนาการ
การค้นพบครั้งใหม่นี้มี “ยีนที่อาจให้จุดเริ่มต้นที่ดีมากในการเป็นยูคาริโอต” James McInerney จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติไอร์แลนด์ Maynooth กล่าว มันเสริมความแข็งแกร่งให้กับสมมติฐานที่เรียกว่าวงแหวนแห่งชีวิตซึ่งยูคาริโอตไม่ได้มาจากเชื้อสายโบราณเพียงกลุ่มเดียว แต่เกิดจากการผสมยีนจากเซลล์ที่มีโครงสร้างน้อยกว่าสองชนิด
สมมติฐานนี้มีแนวโน้มโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของการค้นพบยีน Lokiarchaeota ที่อาจอนุญาตให้เยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้กลืนเซลล์อื่น ๆ นักชีววิทยาวิวัฒนาการ Mary O’Connell จากมหาวิทยาลัยดับลินซิตี้กล่าว การคัดค้านแนวคิดเรื่องวงแหวนแห่งชีวิตประการหนึ่งคือความจำเป็นในการอธิบายว่าการรวมพันธุกรรมเกิดขึ้นได้อย่างไรเมื่อทั้งอาร์เคียและแบคทีเรียไม่สามารถกลืนสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ได้ อย่างไรก็ตาม ไฟลัมใหม่อาจมีการจัดการ
ต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการคำนวณเพื่อค้นพบการผสมผสานทางพันธุกรรมใหม่ Ettema กล่าว นักวิจัยได้สกัดดีเอ็นเอจากเศษโคลนที่มีแนวโน้มว่าจะอยู่ในแกนตะกอนที่เกลี้ยกล่อมจากพื้นมหาสมุทรลึกกว่าสองกิโลเมตรตามแนวสันเขากลางมหาสมุทรอาร์กติก นักวิจัยสำมะโนชิ้นส่วนดีเอ็นเอด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่แยกบิตออกเป็นประเภทต่างๆของชีวิต
โลกิอาร์เคโอตาปรากฏเป็นการผสมผสานของยีน บางชนิดมีลักษณะเฉพาะสำหรับอาร์เคีย และบางชนิดคล้ายคลึงกับยีนจากยูคาริโอต ยีนที่มีลักษณะคล้ายยูคาริโอตมากกว่านั้นไม่น่าจะเป็นสารพันธุกรรมที่ตัดมาจากยูคาริโอตที่เต็มเปี่ยม Ettema กล่าว จุลินทรีย์ทำลูกสนิช แต่ยีนเหล่านี้กระจัดกระจายอยู่ใน DNA ของอาร์เคียที่แท้จริงแทนที่จะปรากฏเป็นชิ้นๆ เหมือนสินค้าที่ถูกขโมยมา และแม้ว่าจะคล้ายคลึงกัน แต่ก็ไม่ได้เหมือนกับยีนของยูคาริโอททั้งหมด
เนื่องจากข้อสรุปเหล่านี้อิงจากการวิเคราะห์ดีเอ็นเอด้วยคอมพิวเตอร์ “เรามีช่องว่างขนาดใหญ่ในความรู้ของเราว่าจริง ๆ แล้วสัตว์เหล่านี้คืออะไร” แมคอินเนอร์นีย์กล่าว “มีหลายงานที่ต้องทำเพื่อพยายามทำความเข้าใจว่าญาติของพวกเขาเมื่อ 2 พันล้านปีก่อนมีความสำคัญต่อการก่อตัวของเซลล์ยูคาริโอตหรือไม่”
credit : superverygood.com stephysweetbakes.com titanschronicle.com seminariodeportividad.com gunsun8575.com mafio-weed.com pimentacomdende.com nextdayshippingpharmacy.com proextendernextday.com sweetdivascakes.com
