Vznik komplexního života: Mikrobiální týmová práce místo osamocené fúze

Stupňovitá časová osa příspěvků

Nejvíce odhalujícím zjištěním studie možná je, že tyto genetické příspěvky nepřišly všechny najednou v jediné události. Data podporují postupnou, stupňovitou časovou osu:

• Geny od Planctomycetot představují v genomu LECA starší evoluční signál, což naznačuje, že byly integrovány brzy v tomto procesu .
• Geny od Myxococcot a příliv genů od alfaproteobakteriálního předka mitochondrie se objevují časově blíže k sobě a došlo k nim později .

Tato posloupnost je silným důkazem proti jednorázové fúzi. Vykresluje obraz dynamické komunity, kde různé mikroby přispívaly genetickým materiálem po delší dobu a postupně sestavovaly složitou genomovou výbavu prvních eukaryot.

Obří viry: Genové raketoplány

Snad nejneočekávanějším přispěvatelem do tohoto vznikajícího genomu byly viry. Studie zjistila, že geny z kmene Nucleocytoviricota – obřích virů, známých také jako nukleocytoplazmatické velké DNA viry (NCLDV) – byly integrovány během rané evoluce eukaryot [11, 22]. Předpokládá se, že tyto viry, jejichž genomy velikostí soupeří s bakteriemi, fungovaly jako genoví prostředníci a efektivně přenášely geny mezi různými mikrobiálními liniemi v prvotní komunitě [11, 29].

Toto zjištění je v souladu s nezávislým výzkumem, který potvrzuje, že původ těchto obřích virů předchází vzniku LECA, což naznačuje dlouhou koevoluční historii s proto-eukaryotickými hostiteli. Klíčové virové enzymy, jako jsou DNA a RNA polymerázy, tvoří evoluční větve sousedící s eukaryoty, což naznačuje, že byly přítomny a interagovaly s předkovou komunitou dávno předtím, než se objevil poslední společný předek [18, 32].

Od fúze ke komunitě

Tato zjištění společně nově definují eukaryogenezi z jediné dramatické fúze na „komunitou řízený proces“. Dr. Gabaldón shrnul tuto změnu paradigmatu slovy: „Naše studie naznačuje, že tento narativ je neúplný a že na scéně bylo více aktérů, včetně dalších bakteriálních skupin a obřích virů, které mohly usnadňovat výměnu genů.“

Pravděpodobným prostředím pro tuto pomalou, kolaborativní evoluci byly mikrobiální rohože nebo podobná hustá, biodiverzitní prostředí. Taková stanoviště umožňovala různým druhům bakterií, archeí a virů koexistovat po tisíciletí, čímž vytvářela dokonalý tavicí kotel pro rozsáhlý horizontální přenos genů, který vybudoval složitou eukaryotickou buňku [11, 19]. Vznik složitého života nebyl jediným podáním ruky, ale dlouhotrvající, rušnou konverzací celé komunity – mikrobiálním projektem, na jehož konci stojíme i my.