Эволюция эукариот оказалась сложнее классической теории

Двухмиллиардная история возникновения сложных клеток не была разовым симбиозом двух организмов. Новое исследование, опубликованное в Nature, доказывает, что предки всех животных, растений и грибов сформировались в результате многократных генетических обменов внутри плотных микробных сообществ, вобрав в себя наследие множества различных форм жизни.

Принятая научная модель гласит: эукариоты появились, когда архея поглотила бактерию, ставшую митохондрией. Однако реконструкция генома общего предка эукариот рисует иную картину. Оказалось, что этот организм уже был весьма развитым: он обладал системами транспорта веществ, механизмами синтеза РНК и копирования ДНК еще до разделения на современные царства живого.

Помимо ожидаемого вклада архей группы Asgard и предков митохондрий, ученые выявили значительное влияние бактериальных групп Planctomycetota и Myxococcota. Еще более неожиданным стало присутствие генов гигантских вирусов, чей вклад оказался выше, чем у любой отдельной бактериальной линии. Генетический материал поступал в несколько волн: сначала от архей, затем от бактерий до появления митохондрий, и финальный этап — после их формирования.

Авторы работы полагают, что ранние эукариоты эволюционировали в тесных микробных консорциумах, где активный горизонтальный перенос генов был нормой. Эта модель не отменяет роль митохондрий, но меняет представление о процессе: вместо резкого скачка биологи наблюдали длительный, многоэтапный синтез, в котором участвовало гораздо больше участников, чем считалось ранее.