Elutuks peetud järvest leiti senitundmatu olend

Mono järv asub Sierra Nevadast idas, Yosemite'i rahvuspargi lähedal. Foto: Nicole King / UC Berkeley

Teadlased on avastanud ühe erakordselt ebasõbraliku järve sügavustest uue pisiliigi, kes moodustab suuri kolooniaid. Need kummalised olendid on loonud ebatavalise suhte teiste mikroobidega, mis võib anda vihjeid elu kujunemise kohta.

​Uus liik, millele anti nimi Barroeca monosierra (B. monosierra), kuulub mikroobide rühma, mida tuntakse kaelusviburlastena (Choanoflagellates) – need on ainuraksed organismid, kes suudavad moodustada kolooniaid ja käituda sarnaselt hulkraksete eluvormidega.

Erinevalt teistest viburlastest, avastati B. monosierra ülimalt soolases keskkonnas, kus ta lausa õitses, moodustades kolooniaid, mis koosnesid kuni sajast rakust – seda on kuni neli korda rohkem kui sugulasliikidel.

Ebaharilikud bakterikolooniad

B. monosierra kolooniad, mida mikroskoobi all vaadeldi, näitasid, et nende kolooniate keskmes on isegi veel väiksemate bakterite kogukonnad, tehes neist ühe lihtsaima organismi, millel on oma mikrobioom.

Kaelusviburlased on bioloogidele eriti huvipakkuvad, kuna neid peetakse loomade kõige lähemaks elavaks sugulaseks, kes ise pole loomad. Nende kolooniate moodustumisel esinev käitumine võib aidata luua seose ainuraksete ja hulkraksete organismide evolutsioonilise arengu vahel.

Rakubioloog Nicole King USA California ülikoolist (UC Berkeley) selgitab, et üks huvitavamaid aspekte nende kolooniate juures on see, et nende kuju sarnaneb blastulaga – põislootega, mis moodustub looma loote varases arengustaadiumis.

King lisas, et nad tahtsid sellest rohkem teada saada.

Uurimiskeskus mürgises järves

Mono järv Californias, mis asub Ameerika Ühendriikides, Sierra Nevada idaküljel vahetult Yosemite'i rahvuspargi kõrval, on äärmiselt ebameeldiv elupaik. See on peaaegu kolm korda soolasem kui Vaikne ookean ja sisaldab kloriide, karbonaate ja sulfaate, mis on kogunenud sinna viimase 80 000 aasta jooksul. Järves elavad sookärblaste rühma kuuluvad kärbsed (Ephydra hians, alkali flies), soolajärve krevetid ja mõned väikesed ussid.

Kui aga teadlased uurisid Mono järvest võetud veeproove lähemalt, avastasid nad senitundmatu elaniku. King kirjeldas avastust öeldes, et järveveeproov oli täis suuri, ilusaid viburlaste kolooniaid – suurimaid, mida nad kunagi näinud olid.

Need ainuraksed organismid meenutavad spermatosoide, pikkade sabade ehk viburitega, mida nad kasutavad liikumiseks. Kolooniaid moodustades suunavad üksikud rakud oma viburid väljapoole, et aidata kogu rühmal pöörelda ja veereda nagu üks tervik.

Teistes viburlaste kolooniates koonduvad rakkude pead keskosasse, kuid B. monosierra kolooniates on keskosa õõnes ja rakke ühendab valgu ja süsivesikute ekstratsellulaarne maatriks.

Teadlased värvisid mikroobe DNA värviga, mis paljastas ootuspäraselt viburlaste rakkude sõõrikukujulised kromosoomid, kuid ka üllatava DNA pilve keskosas, mis peaks olema tühi. RNA-proovide analüüs näitas seal bakterite olemasolu ning fluorestseeruvate aminohapete katsed kinnitasid, et need bakterid olid endiselt elus.

Sellele ligipääs näib olevat valikuline, kuna fülogeneetiline analüüs näitas, et ainult osa Mono järve bakteritest suudab sattuda nende kolooniate keskmesse.

Teises katses kasvatati viburlaste kolooniaid koos bakterisuuruste lateksist mikrokeradega, kuid neid ei leitud koloonia keskosast. See tõestab, et bakterid ei uju lihtsalt juhuslikult sisse ja ei jää kinni, vaid pääsevad sinna aktiivselt sisse või lastakse neid teadlikult sisse, mis on kasulik nii neile endile, viburlastele või mõlemale.

King rõhutas, et keegi polnud varem kirjeldanud viburlasi, kellel oleks stabiilne füüsiline koostoime bakteritega.

Eelnevates uuringutes leiti, et viburlased reageerisid väikestele bakterimolekulidele, mis ujusid vees ringi, või et viburlased sõid baktereid, kuid polnud ühtegi juhtumit, kus neil oleks olnud sümbioos või antud juhul mikrobioom.

Teadlased kavatsevad kasutada B. monosierra't, et uurida bakterite ja keerukamate organismide vahelist koostoimet. Need võivad isegi aidata paremini mõista, kuidas elu sooritas olulise hüppe ainuraksetest vormidest hulkrakseteks vormideks.

Uuring avaldati ajakirjas mBio.

Allikas: ScienceAlert UC Berkley