Биология

Blob? Формите на живот на ранната Земя вероятно са били петна от бактерии

2024

Когато първите форми на живот се родиха в изначалната супа, която в крайна сметка стана това, което познаваме като нашата планета, какви бяха те всъщност? Можеше да е нещо, което поне изглежда така, сякаш е излязло направо от двойна функция на научнофантастичен ужас.

Какъвто и да е бил „Blob“, не е известно дали това нещо - което прослави киносалона във филма от 1958 г. (и неговия римейк от 1988 г., по -горе) - е само една огромна извънземна амеба или чудовищен конгломерат от амеби. Такива форми на живот не са толкова измислени, ако са последните. Биофилмите са кълба от бактерии, които могат да функционират като един многоклетъчен организъм. Досега се смяташе, че едноклетъчните микроби са били първият живот на Земята. Ново проучване установи че някои биофилми не само растат като животински ембриони, но вероятно еволюират като тях.

Най -изненадващата функция, свързана с многоклетъчността, в която открихме B. subtilis биофилмите са тяхната памет за еволюционното минало. Молекулярните отпечатъци от еволюционната история са определяща характеристика на развитието на животните и растенията. Вече е ясно, че развитието на биофилм съхранява същата информация. Можем да кажем това B. subtilis биофилмите не са макроеволюционни наивни, биологът Томислав Домазет-Лошо, професор в Хърватския католически университет в Загреб, който наскоро ръководи проучване, публикувано в Молекулярна биология и еволюция , каза на SYFY WIRE.

Рецензия на книгата приключенията на Хъкълбери Фин

Никога, никога няма да избягате от микробите. Никое живо същество не би могло. Те пълзят по цялото ви тяло, отвътре и отвън, от малките динозаври, които почистват миглите ви, за да изхвърлят бактерии, които ви предпазват от храносмилане. Предишни проучвания, които разглеждат поведението на бактериалните биофилми, доказват, че бактериите могат да бъдат социални. Те обаче никога не са стигнали дотам, за да определят как онтогенеза биофилми или как се развиват в сравнение с техните филогения , така те се развиват в продължение на милиарди години. Да бъдеш многоклетъчен изглеждаше нещо изключително за растенията, животните и гъбите. Това мислене беше на път да бъде атакувано от микроскопична версия на Blob.

Domazet-Lošo вярва, че сложността на биофилмите се е колебала през милиардите години, необходими за достигане до мястото, където е сега.

„Първият живот най -вероятно беше многоклетъчен биофилм, но първите еукариоти, които се появиха по -късно, бяха едноклетъчни организми с огромни клетки“, каза той. „Те пасеха биофилми и ловуваха свободно плуващи бактериални клетки. В последния етап, за да се улеснят предимствата на групата, тези едноклетъчни еукариоти също развиха многоклетъчност. Тези еукариотни едноклетъчни към многоклетъчни преходи се случват много пъти независимо. Резултатите от този процес са животни, растения, многоклетъчни водорасли и гъби, които виждаме днес. “

Използвайки геномна филостратиграфия , изчислителен метод, който датира гените и протеините, като прави връзката между тях и техния най -стар предшественик, екипът успя да разбере кои бактерии, в които биофилмите са свързани с определени предци. Този вид анализ може да разкрие еволюционните периоди, когато организмът е направил важни адаптационни промени. След това те изследваха биофилмите на бактериите Bacillus subtilis, което показа, че гените, които се развиха по -късно, също бяха включени в по -късните фази на развитие на биофилм. Това беше доказателство за това B. subtilis онтогенезата отразява неговата филогенеза.

Бактериите се оказаха много по -сложни, отколкото някой би си помислил преди. Биофилмите всъщност се развиват като многоклетъчен организъм - без мозък, те все още могат да изпращат съобщения като нашия мозък, могат да разделят труда и дори да се разпознават.

606 ангел номер любов

„Бактериалните клетки в биофилмите комуникират помежду си по всички начини, които еукариотните клетки използват в тъканите си“, каза Домазет-Лошо. „Това включва директни контакти от клетка в клетка, комуникация лиганд-рецептор и сигнализиране чрез малки молекули. Изненадващо, те също използват електрическа сигнализация на дълги разстояния, както правим ние в нервната си система. Така че изглежда не са безмозъчни.

примери за проява на метода на възглавницата

Други аспекти на биофилма, които бяха зловещо близки до развиващ се ембрион, включваха етапите му на растеж и някои промени в морфологията. Най -критичните преходи в B. subtilis биофилмът се появява два пъти, когато гените променят транскрипцията (как копират информация). Дори гени, за които се смяташе, че се използват само от многоклетъчни организми, бяха открити в петното.

Значи ли това означава, че ще видим огромни петна от бактерии, които се стичат в киносалони и вечери и на други места, където определено не им е мястото? Вероятно не, освен ако всъщност не се размножават с извънземни амеби. Находката обаче може да направи революция в подхода на патогенните биофилми в областта на медицината. Биофилмите стоят зад различни заболявания, от атопичен дерматит до болест на Crohn до хронични респираторни заболявания като муковисцидоза и дори рак на дебелото черво.

Ако бактериите зад болестта се подхождат като биофилм, който расте на етапи, вместо милиарди индивиди, които продължават да се размножават без край, това може да означава промяна в лечението, която евентуално осуетява тази болест, преди да стане смъртоносна. Има една известна неуловима болест, чието лечение според Domazet-Lošo би могло наистина да се възползва от това да бъде разглеждана като биофилм.

„Ако трябва да подредя едно заболяване, чието лечение наистина би имало полза от разглеждането му като биофилм, това би било лаймската болест“, каза той. „Работя по друг проект, който специално се фокусира върху биофилмите и морфотипите на Борелия Бургдорфери, бактерия спирохета, която причинява Лайм.

Биофилмите обикновено не са от друга планета. Ако искате извънземен Blob опит, обаче, винаги (когато пандемията най -накрая слезе от тази планета) има Blobfest.