Două forme de viață s-au unit într-un singur organism, pentru prima dată într-un miliard de ani6 min read

Două forme de viață s-au unit pentru a forma un singur organism. Procesul, extrem de rar, se numește endosimbioză primară și a mai avut loc atunci când au apărut plantele.

O echipă internațională de oameni de știință a surprins un eveniment evolutiv care se desfășoară o dată la un miliard de ani. Ei au observat la microscop cum două forme de viață s-au contopit într-un singur organism printr-un proces numit endosimbioză primară.// „Why is primary endosymbiosis so rare?”, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov //

Fenomenul, incredibil de rar, apare atunci când un organism îl absoarbe pe altul și începe să-l folosească ca pe un organ intern. În schimb, celula gazdă oferă simbiotului nutrienți, energie, protecție și alte beneficii, până când, în cele din urmă, nu mai poate supraviețui singură și ajunge, în esență, să devină un organ pentru gazdă. Când nu mai poate supraviețui singur, endosimbiotul înghițit devine un organ al gazdei numit organit.// Fiecare dintre elementele constitutive permanente ale celulei. // 

Braarudosphaera bigelowii la microscop. Foto: UCYN/A Kyoko Hagino/Ryo Onuma/Masanobu Kawachi/Takeo Horiguchi

Cercetătorii au putut observa cum alga Braarudosphaera bigelowii a absorbit o cianobacterie numită UCYN-A și a dobândit capacitatea de a fixa azotul direct din aer, o caracteristică neobișnuită pentru alge și plante. Descoperirea, cu implicații importante pentru biologia evolutivă și agricultură, a fost publicată în revistele Cell// „Metabolic trade-offs constrain the cell size ratio in a nitrogen-fixing symbiosis”, cell.com (PDF)// și Science.// „Nitrogen-fixing organelle in a marine alga”, science.org // 

Ca să înțelegi mai bine importanța descoperirii, ultima dată când s-a întâmplat acest lucru plantele au început să împânzească planeta Pământ. 

Evoluția – adică procesul prin care ai apărut și tu – este complexă și îndelungată, și include atât schimbări mari, cât și unele mici. Schimbările mari pot include dezvoltarea unor caracteristici fizice, cum ar fi membre mai bune, care îți permit să culegi fructe din copac, să faci focul sau să alergi mai repede. Schimbările mici se petrec la nivel celular, cum ar fi formarea organelor celulare. Aceste modificări minore, deși sunt la nivel microscopic, pot avea un impact mare asupra supraviețuirii și succesului unei specii. Cu toatele – mari și mici – contribuie la diversitatea formelor de viață pe Pământ.

Potrivit specialiștilor, endosimbioza s-a întâmplat de doar trei ori în istoria cunoscută și, de fiecare dată, a influențat profund evoluția vieții.

Primul eveniment important de endosimbioză a avut loc acum aproximativ 2,2 miliarde de ani, când un organism unicelular, numit archaea, a înghițit o bacterie. Aceste bacterii au devenit ceea ce astăzi sunt cunoscute ca mitocondrii, un organit esențial, numit și „centrala celulei”. Formarea mitocondriilor a fost crucială pentru dezvoltarea organismelor mai complexe.

Al doilea eveniment major de endosimbioză a avut loc când celulele mai complexe au absorbit cianobacteriile, care pot folosi lumina soarelui pentru a produce energie. Aceste cianobacterii au devenit cloroplastele de astăzi, organele celulare care permit plantelor să transforme lumina soarelui în hrană, un proces fundamental în biologie, cunoscut sub numele de fotosinteză.

Prin acest ultim eveniment de endosimbioză, este posibil ca algele să convertească azotul din atmosferă în amoniac, pe care îl pot folosi pentru alte procese celulare. Acest proces depinde însă de ajutorul unei bacterii.