Yetiştirilen arkeler, karmaşık hücrenin kökenine ilişkin modelleri sınırlıyor
Araştırmacılar, karmaşık hücreli canlılara yakın bir gruptan iki arkeyi ortak kültürlerde yetiştirdi. Bu mikroplar madde alışverişi yaptıkları ortaklara bağımlı ve kalıcı iç zarlardan yoksun. Yapıları ve oksijenle ilişkileri, karmaşık hücrenin nasıl ortaya çıktığına ilişkin modelleri sınırlıyor. Hakemli deneyler yaşayan akrabalardan kanıt sağlıyor; uzak geçmişteki ortaklıkların nasıl kurulduğu ise bulgulardan yapılan bir çıkarım olarak kalıyor.
Bilim··Sabah
Yaşayan akrabalarda hücre içi daha yalın
Araştırmacılar, hücrelerinde çekirdek bulunan canlılar olan ökaryotlara yakın Heimdallarchaeia grubundan iki arkeyi yetiştirdi. Arkeler, mikropların ayrı bir grubunu oluşturuyor. Hakemli deneylerde iki arkenin hücre uzantıları ve kesecikleri görüldü; kalıcı iç zar yapıları bulunmadı. Kalıcı iç zarların bulunmaması, karmaşık hücreye geçiş sırasında önemli yapısal yenilikler gerektiğini düşündürüyor. Araştırma, hücre içindeki zarlarla çevrili yapıların kökenine ilişkin modelleri bu gözlemlerle sınırlandırıyor. Bu sonuç, karmaşık hücrelerin ortaya çıkışına ilişkin ve çoğu zaman genom karşılaştırmalarıyla ele alınan soruların yaşayan akrabalarda araştırılmasına olanak sağlıyor. İncelenen hücreler, uzak geçmişteki ortak atanın bugüne ulaşmış akrabaları olarak değerlendiriliyor; atanın kendisi doğrudan gözlenmiş olmuyor.[1], [2]
Arkeler madde alışverişi yaptıkları ortaklara bağımlı
Her iki arke de metan üreten ortaklarla metabolik ürün alışverişine bağımlı. Amino asitlerin kısa zincirler halinde birleşmesiyle oluşan peptitleri parçalıyorlar; ortak mikroplar da metabolik ürünleri uzaklaştırıyor. Dolayısıyla incelenen topluluklarda birbirine bağımlı canlılar bulunuyor. İki arke, farklı sayıda üye içeren ortak kültürlerde ele alındı. Oksijensiz yaşama ilişkin özellikleri, daha önce yetiştirilmiş akrabalarında görülenlerle benzerlik taşıyor. Hücre uzantıları da ortak mikroplarla fiziksel temas açısından incelendi. Ortakların ürünleri uzaklaştırması, peptitlerden elde edilen enerjinin kullanılabilmesi bakımından önem taşıyor.[1]
Bu bağımlılık, eski hücresel ortaklıkların yorumlanması açısından önem taşıyor. Araştırmacıların kültür oluşturması, arkelerin tek başına bağımsız büyüdüğü anlamına gelmiyor. Çalışma, hücre yapısı ve işleyişi hakkındaki daha dar soruların sınanabileceği canlı örnekler sağlıyor. Bazı önceki örneklere göre daha büyük hücreleri ve daha elverişli büyüme özellikleri de sonraki deneysel araştırmalar için olanak sunuyor. Yapısal gözlemlerle ortak yaşama ilişkin bulgular, bu örneklerde birlikte değerlendirilebiliyor.[1]
Oksijenle ilişki, ataya ilişkin senaryoyu sınırlıyor
Arke örneklerinden biri, oksijenle ilişkili işlevleri olan genler taşıyor. Buna rağmen ortak kültür düşük oksijende kendi başına büyüyemedi; oksijen kullanan canlıların varlığında büyüme görüldü. Araştırmacılar bu örüntüyü oksijenle enerji üretmekten çok oksijenin zararlı etkilerinden korunmaya destek olarak yorumluyor. Genom karşılaştırmaları da bu ayrımı incelemek için kullanıldı. Mitokondrinin atasının oksijenin zararlı etkisini azaltan bir ortak olması, bulgularla uyumlu senaryolardan biri. Çekirdeğin veya mitokondrinin tarihsel kökeni deneyde yeniden oluşturulmadı. Yaşayan torunların özellikleri de uzak geçmişteki ataya aynen yüklenemiyor.[1]
