Monimutkaisen elämän alkuperä olikin mikrobien joukkuepeliä, ei yksittäinen fuusio

Porrastettu geenilisäysten aikajana

Tutkimuksen paljastavin löydös saattaa olla se, etteivät nämä geneettiset lisäykset saapuneet kerralla yhdessä tapahtumassa. Aineisto tukee porrastettua, vaiheittaista aikajanaa:

• Planctomycetota-geenit edustavat vanhempaa evolutionaarista signaalia LECA:n genomissa, mikä viittaa siihen, että ne integroituivat prosessin varhaisessa vaiheessa .
• Myxococcota-geenit, yhdessä alfaproteobakteerisen mitokondrion esi-isän tuoman geenivirran kanssa, näyttävät olevan ajallisesti lähempänä toisiaan ja tapahtuivat myöhemmin .

Tämä järjestys on vahva todiste kertaluontoista fuusiota vastaan. Se maalaa kuvan dynaamisesta yhteisöstä, jossa eri mikrobit jakoivat geneettistä materiaaliaan pitkän ajan kuluessa, vähitellen kooten ensimmäisten eukaryoottien monimutkaisen genomisen työkalupakin.

Jättivirukset: geenien kuljettajat

Ehkä odottamattomin lisä tähän kehittyvään genomiin olivat virukset. Tutkimus havaitsi, että Nucleocytoviricota-pääjakson virusten – jättivirusten, jotka tunnetaan myös tuma-sytoplasmisina suurina DNA-viruksina (NCLDV) – geenejä integroitui varhaisten eukaryoottien evoluution aikana [11, 22]. Näiden virusten, joiden genomit kilpailevat kooltaan bakteerien kanssa, uskotaan toimineen geneettisinä välikappaleina, kuljettaen tehokkaasti geenejä eri mikrobilinjojen välillä alkukantaisessa yhteisössä [11, 29].

Tämä havainto on linjassa erillisen tutkimuksen kanssa, joka vahvistaa, että näiden jättivirusten alkuperä edeltää LECA:a, mikä osoittaa pitkän yhteisevoluutiohistorian alkeellisten eukaryootti-isäntien kanssa. Virusten keskeiset entsyymit, kuten DNA- ja RNA-polymeraasit, muodostavat evolutiivisia haaroja eukaryoottien rinnalla, mikä viittaa siihen, että ne olivat läsnä ja vuorovaikutuksessa esi-isien yhteisön kanssa jo paljon ennen viimeisen yhteisen kantamuodon ilmaantumista [18, 32].

Fuusiosta yhteisöksi

Nämä löydökset yhdessä muovaavat eukaryogeneesin uudelleen yksittäisestä dramaattisesta fuusiosta "yhteisölähtöiseksi prosessiksi". Tohtori Gabaldón tiivisti ajattelutavan muutoksen toteamalla: "Tutkimuksemme viittaa siihen, että tämä kertomus on puutteellinen ja että lavalla oli enemmän toimijoita, mukaan lukien muita bakteeriryhmiä ja jättiviruksia, jotka saattoivat helpottaa geenien vaihtoa" .

Todennäköinen tapahtumapaikka tälle hitaalle, yhteistyöhön perustuvalle evoluutiolle on mikrobimatoissa tai vastaavissa tiheissä, monimuotoisissa elinympäristöissä. Tällaiset elinympäristöt sallivat eri bakteeri-, arkeoni- ja viruslajien elää rinnakkain vuosituhansia luoden täydellisen sulatusuunin sille laajalle horisontaaliselle geeninsiirrolle, joka rakensi monimutkaisen eukaryoottisolun [11, 19]. Monimutkaisen elämän alku ei ollut yksittäinen kädenpuristus, vaan pitkäkestoinen, vilkas keskustelu.