Mikrobiális forradalom a múltban

A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont tudósai lenyűgöző felfedezést tettek: a baktériumok közös ősét az évmilliókkal ezelőtt élt mikroorganizmusok között azonosították. A Science folyóiratban megjelent új kutatás lebilincselő részleteket mutat be a baktériumok fejlődéséről és oxigénhez való alkalmazkodásukról.

A kutatás célja és módszere

A kutatók egyrészt szerették volna pontosan meghatározni, mikor alakultak ki a főbb baktériumcsoportok, másrészt rekonstruálni azt is, hogyan váltak képessé az oxigén használatára. Ehhez a Nagy Oxidációs Esemény (NOE) szolgált alapul, amikor a cianobaktériumok fotoszintézisének hatására drámaian megnövekedett a légkör oxigéntartalma.

Geológiai és genetikai adatok segítsége

A kutatás során a tudósok a geológiai és genetikai adatok együttes elemzésével, valamint gépi tanulás alkalmazásával állapították meg az ősi aerob baktériumok megjelenési időpontját. Megdöbbentő, hogy ezek a baktériumok már jóval a NOE előtt is képesek voltak oxigént felhasználni.

Új felfedezések a baktériumok életéről

Igen figyelemre méltó, hogy a kutatás során 1007 baktérium genomját elemezve 84 anaerob-aerob átmenetet találtak, amelyek közül sok a NOE után alakult ki, de érdekes módon három már jóval azelőtt is létezett. Ez arra utal, hogy a baktériumoknak már akkor volt oxigénhasználati képességük, amikor az még nem volt fellelhető a légkörben!

A közös ős és evolúciós múlt

A kutatók felfedezései szerint a ma élő baktériumok közös őse körülbelül 4,4-3,9 milliárd évvel ezelőtt élt. A fő baktériumtörzsek ennél később, 2,5-1,8 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg, amely időszakban a Föld légköre is jelentősen megváltozott.

Új módszer a múlt megértéséhez

A kutatók által kifejlesztett új módszer a genetikai, fosszilis és geokémiai adatok egyesített elemzésére épül, amely új fényt vethet a korai élet evolúciójára, különösen azoknál a mikrobáknál, amelyek fosszíliái sajnos nem maradtak fenn. E módszer a jövőbeni kutatásokban más mikroorganizmusok további tulajdonságainak vizsgálatára is felhasználható.