Wetenschappers hebben een opmerkelijke nieuwe microben gevonden die zich verborgen hielden in een laboratoriummonster van mariene ciliaten, verzameld uit de wateren van Kroatië in 2011. Nadat de ciliaten plotseling waren gestorven, kwam deze nieuwe miniatuurcreatuur, door wetenschappers “Solarion arienae” genoemd, aan het licht.
Volgens Ivan Čepička en Marek Valt van de Charles Universitie in Tsjechië, de hoofdonderzoekers van de studie, biedt dit organisme een kans om een zeer oud hoofdstuk van cellulaire evolutie te bekijken, dat eerder alleen indirect kon worden gereconstrueerd.
“De cellen van Solarion zijn minuscule en nauwelijks mobiel, en we hebben ze jarenlang over het hoofd gezien. Aangezien we Solarion zelfs in onze lange termijn laboratoriumcultuur hebben gemist, zou het waarschijnlijk ook onopgemerkt blijven in natuurlijke monsters,” aldus de onderzoeksteam.
De fascinerende zonvormige structuur van het micro-organisme wordt slechts geëvenaard door wat zich binnenin bevindt. Deze unicellulaire eukaryoot heeft een door een membraan afgesloten kern vol DNA, net zoals elke cel in ons lichaam, en, net als onze cellen, heeft het mitochondriën – de “energiecentrale” van de cel, waar vetten en koolhydraat-moleculen worden omgezet in chemische energie.
Het team heeft aangetoond dat Solarion niet in een van de bestaande categorieën voor eukaryoten past. Dit kleine, eenzame zonnetje deelt daarom een nieuw gedefinieerd fylum met een andere bizarre protist, Meteora sporadica, die nog steeds in een nieuw rijk is geplaatst, gedeeld met verafgelegen verwante protisten Provora en Hemimastigophora.
Maar de mitochondriën van Solarion zijn op een opvallende manier verschillend van alle andere die wetenschappers tot nu toe hebben gezien. Ze bevatten nog steeds genetische sporen van wat ooit een volledig onafhankelijk organisme kan zijn geweest.
Wetenschappers geloven dat de mitochondriën ooit een zelfstandig organisme waren, een oude bacterie. Maar op een bepaald moment in de evolutionaire geschiedenis van het leven op aarde vestigden ze zich in het unicellulaire lichaam van een ander organisme. Dit weten we dankzij de genetische code die in alle mitochondriën is opgeslagen, afkomstig uit hetzelfde oude fylum.
In de meeste eukaryoten – dieren, planten, schimmels en een aantal unicellulaire vrienden – bevatten mitochondriën weinig bewijs van hun oorspronkelijke onafhankelijkheid. Maar Solarion draagt nog steeds in zijn microscopische lichaam een genetische herinnering uit die vergeten tijd: het secA-gen, dat deel uitmaakte van de moleculaire gereedschapsset van de proto-mitochondriën en betrokken was bij het verplaatsen van eiwitten over hun membraan toen ze nog onafhankelijk leefden.
Dit is uitstekend nieuws voor de theorie over de oorsprong van mitochondriën. Het is een direct bewijs van het leven dat mitochondriën leidden voordat ze volledig geïntegreerd waren in de eukaryote cel, en biedt ons een ongekende kijk op hoe de laatste gemeenschappelijke voorouders van eukaryoten zich tot elkaar hebben verhouden voordat ze één werden.
“Solarion is een opmerkelijke herinnering aan hoe weinig we nog weten over de diversiteit van microbiodiversiteit,” zeggen Čepička en Valt. “Het ontdekken van zo’n diep evolutionaire lijn – in wezen een levende fossiel – toont aan dat belangrijke delen van het eukaryote verhaal verborgen blijven op plaatsen die we zelden verkennen.”
Deze studie is gepubliceerd in Nature.
