Эволюция жизни — это захват: ученые впервые увидели, как одна клетка проникает в другую, чтобы создать симбиоз

Большинство одноклеточных микробов далеко не одиночки, а находятся в сложных взаимоотношениях. В океане, в почве, в вашем кишечнике они могут сражаться и поедать друг друга, обмениваться ДНК, конкурировать за питательные вещества или питаться побочными продуктами друг друга.

Иногда их отношения становятся еще более интимными: Одна клетка может проскользнуть внутрь другой и удобно там устроиться. При благоприятных условиях она может остаться и стать желанной гостьей, завязывая отношения, которые могут длиться поколениями или миллиардами лет.

Эволюция сложной жизни: роль эндосимбиоза

Это явление, когда одна клетка живет внутри другой, называется эндосимбиозом и послужило толчком к эволюции сложной жизни. Примеры эндосимбиоза встречаются повсюду. Митохондрии, энергетические фабрики в ваших клетках, когда-то были свободно живущими бактериями.

Фотосинтезирующие растения обязаны своими сахарами, получаемыми от солнца, хлоропласту, который также изначально был самостоятельным организмом. Многие насекомые получают необходимые питательные вещества от бактерий, живущих внутри них.

А в прошлом году исследователи открыли "нитропласт" — эндосимбионт, помогающий некоторым водорослям перерабатывать азот.

Загадки эндосимбиоза: как возникает партнерство между клетками?

Многое в жизни зависит от эндосимбиотических отношений, но ученые изо всех сил пытаются понять, как они возникают. Как проникшая внутрь клетка избегает переваривания? Как она учится размножаться внутри своего хозяина? Что превращает случайное слияние двух независимых организмов в стабильное и долговременное партнерство?

Теперь исследователи впервые увидели начальную стадию этого микроскопического танца, вызвав эндосимбиоз в лаборатории. Введя бактерии в гриб — процесс, потребовавший творческого подхода к решению проблемы (и велосипедного насоса), — исследователи сумели вызвать сотрудничество, не убив ни бактерии, ни хозяина. Их наблюдения позволяют взглянуть на условия, при которых то же самое может произойти в микробной природе.

Интересные факты об эндосимбиозе:

• Эндосимбиоз — это процесс, при котором один организм поселяется внутри другого.
• Митохондрии и хлоропласты, ключевые органеллы эукариотических клеток, произошли от бактерий в результате эндосимбиоза.
• Эндосимбиоз играет важную роль в эволюции жизни на Земле.

Изучение эндосимбиоза открывает новые горизонты в понимании эволюции жизни и механизмов взаимодействия между организмами.