14 sept. 2024 | 16:28

Două forme de viață se unesc într-un singur organism pentru prima dată în ultimul miliard de ani

ACTUALITATE
Două forme de viață se unesc într-un singur organism pentru prima dată în ultimul miliard de ani
O imagine de microscopie optică arată algele marine Braarudosphaera bigelowii, care au absorbit o bacterie numită UCYN-A, formând un organel nou, numit nitroplast. Săgeata neagră indică acest organel. (Foto: Tyler Coale/ Popular Science)

Pentru prima dată în cel puțin un miliard de ani, două forme de viață s-au unit într-un singur organism printr-un proces numit endosimbioză primară. Acest eveniment rar, observat recent de o echipă internațională de oameni de știință, reprezintă o etapă revoluționară în evoluție, cu potențialul de a deschide noi perspective în biologie și agricultură, scrie publicația britanică The Independent.

Endosimbioza: motorul evoluției complexe

Endosimbioza primară este un fenomen prin care un organism unicelular înglobează și integrează un alt organism, transformându-l într-o parte vitală a structurii sale interne. Prima dată când acest proces a avut loc, a dus la apariția mitocondriilor, structuri esențiale pentru toate formele de viață complexă. Fără mitocondrii, organismele pluricelulare – inclusiv oamenii – nu ar putea exista. O a doua apariție a endosimbiozei primare a avut loc acum aproximativ un miliard de ani, ducând la apariția cloroplastelor și, implicit, a plantelor.

Recent, oamenii de știință au observat acest fenomen pentru a treia oară în istoria Pământului, între o specie de alge marine și o bacterie. Tyler Coale, cercetător postdoctoral la Universitatea din California, Santa Cruz, a condus una dintre echipele implicate în această descoperire. „Prima dată când credem că s-a întâmplat, a dus la apariția vieții complexe,” a explicat Coale. „Tot ceea ce este mai complex decât o celulă bacteriană își datorează existența acelui eveniment.”

Simbioza dintre alge și bacterii: un pas înainte pentru evoluție

Noua descoperire implică o specie de alge marine care a înglobat o bacterie și a transformat-o într-un organel esențial, capabil să fixeze azotul din aer – o funcție pe care algele nu o puteau realiza anterior. În cadrul acestui proces, bacteriile oferă nutrienți esențiali și energie, iar algele le oferă protecție și un mediu stabil de dezvoltare. În final, bacteriile devin o parte integrantă a algelor, ca un organel vital.

O imagine care arată cum arătau algele în diferite stadii, utilizând tomografia cu raze X

O imagine care arată cum arătau algele în diferite stadii, utilizând tomografia cu raze X (Foto: Valentina LoconteBerkeley Lab/ The Independent)

Implicații în agricultură și biotehnologie

Această descoperire oferă nu doar noi perspective asupra evoluției, dar și un potențial uriaș pentru schimbări în agricultură. Capacitatea de a fixa azotul este esențială pentru plantele care depind de fertilizatori chimici pentru a crește, iar înțelegerea modului în care această simbioză se desfășoară ar putea duce la noi soluții pentru îmbunătățirea culturilor. „Această cercetare oferă un nou punct de vedere asupra fixării azotului și ar putea oferi indicii despre cum am putea proiecta astfel de organite în plantele de cultură,” a subliniat Coale.

Cercetări de la nivel global

Această realizare științifică a fost rezultatul colaborării între cercetători din diverse instituții internaționale de renume, printre care Massachusetts Institute of Technology (MIT), Universitatea din Rhode Island, Universitatea din California, San Francisco, Institutul de Științe Marine din Barcelona, Universitatea Națională Oceanică din Taiwan și Universitatea Kochi din Japonia.

Studiile recente, publicate în revistele științifice Science și Cell, marchează o piatră de hotar în înțelegerea evoluției și a relațiilor simbiotice dintre diferite forme de viață, deschizând ușa unor aplicații revoluționare în agricultură și biotehnologie.