Микро-улитки помогают раскрыть детали биологической эволюции Земли

Каждый шаг, который вы делаете, скорее всего, вы идете в мир невидимого и неописанного микробного разнообразия. И вам не нужно выходить на природу, чтобы найти эти обычно незамеченные микроскопические организмы. Обнаружение этих харизматических организмов в окружающей среде, хотя и захватывающее, это только первый шаг. Общий интерес состоит в том, чтобы лучше понять, как организмы связаны друг с другом. Отбирая образцы живых организмов сегодня, мы можем задать более глубокие вопросы об эволюции, которая произошла миллионы лет назад у ныне вымерших предков. Микро-улитки помогают раскрыть детали биологической эволюции Земли.

Кусок дерева жизни

Поскольку амебы из семенников образуют твердую раковину, они могут окаменеть. Фактически, их яркие записи окаменелостей представляют некоторые из самых старых однозначных окаменелостей эукариот - категории жизни, члены которой держат свою ДНК в ядрах своих клеток. Почему это важно? Люди также являются эукариотами, как и растения, грибы, другие животные, водоросли и протисты. Поскольку эти амебы являются одними из старейших эукариотических окаменелостей, они, в свою очередь, могут рассказать таким же исследователям, как и мы, о происхождении нашего собственного вида. С момента появления секвенирования ДНК в начале 2000-х годов биологи использовали небольшой фрагмент генома, даже один ген, для изучения взаимосвязей между организмами, хотя и с ограниченным успехом. Посредством сходства последовательностей ДНК между живыми организмами можно вывести отношения, используя сложные вычислительные подходы, которые моделируют эволюцию, изменяющуюся со временем из эмпирически полученных данных. Проще говоря, ученые пытаются собрать вместе, кто с кем связан, чтобы восстановить эволюционное древо жизни или то, что мы называем филогенетическим деревом. В большинстве случаев амебы из семенников довольно трудно культивировать в лаборатории, что делает очень трудным получение достаточного количества материала для последовательности их ДНК обычными методами .

Соединяя жизнь с древними предками

Поскольку биологическая эволюция Земли развивалась в течение миллиардов лет от последнего универсального общего предка, все организмы, как живые, так и вымершие, должны быть связаны друг с другом в одном семейном древе. Но окаменелости не сохраняют информацию ДНК. Хотя верно, что возможно некоторое древнее секвенирование ДНК, в целом это было сделано только с замороженными образцами, такими как шерстистый мамонт или древние люди, такие как мумифицированные останки. Эти древние образцы ДНК на самом деле не окаменели, и по сравнению с ископаемыми они значительно более поздние. Окаменелости, которые, по-видимому, относятся к амебам сегодняшнего семенника, имеют возраст около 750 миллионов лет, из периода, называемого неопротерозойским. Ученые очень мало знают о том, что происходило на Земле в том очень далеком прошлом.