Po 12 letech usilovné práce se vědci konečně naučili reprodukovat jeden z nejzáhadnějších druhů mikroorganismů na Zemi.
Když vědci analyzovali DNA biomateriálů odebraných ze dna Severního ledového oceánu v roce 2010, našli něco úžasného. Bylo zjištěno, že dříve neznámý organismus patřící do archea - domény neobvyklých mikroorganismů - měl znaky spojující ji s úplně jinou doménou, eukaryoty.
Vědci pojmenovali svůj nález Lokiarchaeota podle hydrotermálního otvoru Lokiho hradu poblíž Grónska, kde byl nalezen. Téměř deset let si lámali hlavu nad tím, zda se jim skutečně podařilo objevit něco unikátního, nebo zda to byla jen biologická „špína“, která zkreslovala celkový obraz. Nyní však všechny pochybnosti pominuly: poprvé v historii se vědcům podařilo pěstovat Lokiarchaeotu v laboratorních podmínkách.
V praxi to znamená, že nyní mají mikrobiologové jedinečnou šanci provést mnoho nezbytných experimentů, které nám pomohou nahlédnout daleko do minulosti a najít úplně první živé věci, které obývaly mladou Zemi. Výsledky výzkumu jsou publikovány v časopise Nature.
Strom života je rozdělen na tři hlavní větve. Jeden z nich je obsazen bakteriemi - jednobuněčnými mikroby, které nemají jádro a membránově vázané organely. Pohybují se zvlněnými strukturami nazývanými bičíky. Další větev jsou eukaryoty, organismy, jejichž buňky obsahují jádra a membrány. Patří sem lidé, zvířata, rostliny a řasy.
A pak jsou tu archea. Jsou velmi podobné bakteriím v tom smyslu, že jim chybí jádra a organely vázané na membránu, a také používají bičíky. Existuje však několik klíčových rozdílů. Archaea se dělí podle zcela jiného principu. Jejich buněčné stěny jsou vyrobeny z jiného materiálu. Jejich RNA je zcela odlišná od RNA bakterií. Všechny tyto vlastnosti umožňují rozlišit archea na nezávislou větev.
Lokiarchaeota však tento systém rozbíjí a představuje se jako hybrid archea a eukaryot. A není sama: vědci také objevili příbuzné tohoto úžasného mikroba, pojmenovaného také podle bohů skandinávského panteonu: Thorarchaeota, Odinarchaeota a Heimdallarchaeota. Společně se jim říká „asgardští Archaejci“. Existuje předpoklad, že mohou být zdrojem veškerého eukaryotického života na Zemi. Vědci se domnívají, že se narodila, když Asgardský spotřeboval bakterii, čímž vytvořil nový typ mikroorganismu.
Běžné bakterie umístěné v živném médiu zdvojnásobí svůj počet během pouhé půl hodiny. Lokiarchaeotě to trvalo celých 20 dní. Ani změna substrátu, ani řada dalších vedlejších opatření nedokázala proces urychlit. Výsledkem jejich pečlivé práce, která trvala 12 let, vědci pojmenovali Prometheoarchaeum syntrophicum podle slavného titána Prometheuse.
Je zvláštní, že Prometheus se bude množit pouze v přítomnosti jednoho nebo dvou dalších mikroorganismů: archea Methanogenium a bakterie Halodesulfovibrio. Když Prometheoarchaeum štěpí aminokyseliny na potraviny, produkuje vodík, který ostatní mikrobi šťastně absorbují. Pokud se tak nestane, pak přebytek vodíku v médiu zpomalí již ne nejrychlejší růst. Díky tomu jsou bakterie skutečnými symbionty a typ symbiózy je v tomto případě syntrofický: růst a reprodukce jednoho druhu závisí na tom, co jí druhý.
Zkumavka archaean-from-the-test navíc odhalila dlouhá chapadla, uvnitř kterých symbiontní mikrobi našli útočiště pro sebe. Vědci navrhli, že když se koncentrace kyslíku na Zemi začala zvyšovat, vstoupil tento organismus do symbiózy s bakteriemi, které aktivně využívají kyslík - čímž se šance na přežití u obou dramaticky zvýšila.