Sciencemag.cz
Doporučujeme
Eukaryotické buňky vznikly někdy před 2 miliardami let, možná trochu později. Nové studie se pokoušejí tento období mezi tímto datem a prvními známými mnohobuněčnými faunami lépe pochopit na základě fosilního záznamu metabolitů v dávných horninách.
Výsledkem výzkumů je tvrzení, že do doby před asi miliardou let žily organismy odlišné od dnešních eukaryot, přizpůsobené světu s menším obsahem kyslíku v atmosféře i vodě. O nových zjištěních informují tři studie publikované v Nature.
Všechna tvrzení jsou založena na existenci protosteroidů, které se dochovaly ve vrstvách z doby před 1,6–0,8 miliardou let. Jsou hojné. Nejspíš je jedná o pozůstatky eukaryotických organismů, které ještě nesyntetizovaly „moderní“ steroly. (Poznámka: Dnešní bakterie mají steroly v buněčné membráně jen výjimečně; samozřejmě to není 100% důkaz, že dávné steroidy nemohly být vytvořeny bakteriemi, ale moc to na to nevypadá.)
Nejstarší vzorky s biomarkery protosteroidů pocházejí z formace Barney Creek v Austrálii a jsou staré 1,64 miliardy let. Horninový záznam za dalších 800 milionů let přináší pouze fosilní molekuly prvotních eukaryot, než se v období tonianu (před 1 miliardou až 720 miliony lety) poprvé objeví molekulární znaky moderních eukaryot.
Vzhledem k tomu, že poslední společný předek všech moderních eukaryot byl pravděpodobně schopen produkovat běžné moderní steroly, je vysoká šance, že eukaryota odpovědná za protosteroly byla později zcela vyhynulou vedlejší větví nebo předcházela poslednímu společnému předku eukaryot současných (ten mohl žít tak před 1,8 až 1,2 miliardou let, datování je stále hodně široké). V takovém případě by část těchto dávných eukaryot byla i našimi předky. Primordiální eukaryota a zástupci moderních skupin mohly i po svém oddělení žít vedle sebe stovky milionů let. Během té doby přibývalo kyslíku a nakonec došlo k několika zaledněním (poznámka: ovšem kyslík by žádným eukaryotům neměl vadit, naopak, všechna eukaryota měla mitochondrie).
Z doby před asi 800 miliony lety známe už z fosilního záznamu jen steroly/steroidy moderní. Znamená to, že současně došlo k velkému vymírání, kdy zmizela celá jedna skupina eukaryotických organismů? Nejspíš by se v takovém jednalo o velmi významnou evoluční událost – o které jsme dosud přitom neměli prakticky ani tušení (poznámka: i když před kambriem docházelo k velkým zaledněním, takže za těchto klimatických extrémů docházelo k masovým vymíráním určitě; ale to je spíš záležitost až pozdního prekambria).
To, jak primordiální eukaryota mohla vypadat (viz obrázky) jsou spíše umělecké představy, nikoliv rekonstrukce ve stylu např. Zdeňka Buriana (průvodní tisková zpráva to nazývá „předběžná vizualizace“). Primordiální steroidy by nám mohly víc říct také o biochemii i životním stylu těchto organismů.
Credit: Orchestrated in MidJourney by TA 2023
Jochen Brocks, Lost world of complex life and the late rise of the eukaryotic crown, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06170-w. www.nature.com/articles/s41586-023-06170-w
Heidi Ledford, A ‚lost world‘ of early microbes thrived one billion years ago, Nature (2023). DOI: 10.1038/d41586-023-01847-8 , www.nature.com/articles/d41586-023-01847-8
Fabien Kenig, Infancy of sterol biosynthesis hints at extinct eukaryotic species, Nature (2023). DOI: 10.1038/d41586-023-01816-1 , www.nature.com/articles/d41586-023-01816-1
Zdroj: Helmholtz Association of German Research Centres / Phys.org a další
Poznámka PH: Tak ono před 1 miliardou let by měly/mohly existovat již i mnohobuněčné organismy. Nicméně předpokládám, že v textu se mluví především (výhradně?) o jednobuněčných eukaryotech (viz i obrázek s bakteriálním podkladem).
