Nie potrzebuje tlenu, by żyć. To jedyne takie stworzenie na świecie

W 2020 roku naukowcy z Uniwersytetu w Tel Avivie dokonali przełomowego odkrycia, które zrewolucjonizowało nasze spojrzenie na życie beztlenowe. Odkryli oni pasożyta przypominającego meduzę, który nie posiada genomu mitochondrialnego. Oznacza to, że może żyć całkowicie niezależnie od tlenu – nie oddycha w tradycyjnym sensie.

Stworzenie to nosi nazwę Henneguya salminicola i jest jak dotąd jedynym znanym organizmem wielokomórkowym, który nie potrzebuje tlenu do przetrwania.

Oddychanie na Ziemi – krótka historia

Około 1,45 miliarda lat temu życie na Ziemi zaczęło rozwijać zdolność do metabolizowania tlenu, co wiązało się z procesem pochłaniania mniejszych bakterii przez większe archeony. Ta symbiotyczna relacja przekształciła się w obecność mitochondriów wewnątrz komórek, które produkują energię niezbędną do życia.

Większość organizmów na Ziemi korzysta z tlenu do przetrwania, a mitochondria odgrywają kluczową rolę w cyklu Krebsa i produkcji ATP. Zmniejszenie liczby mitochondriów nie tylko wywołuje tzw. wtórne mitochondriopatie, ale także przyspiesza proces starzenia się organizmu.

Przełomowe odkrycie naukowców

Znanych jest wiele adaptacji, które pozwalają niektórym organizmom przetrwać w warunkach niskiego stężenia tlenu. Niektóre organizmy jednokomórkowe wyewoluowały organelle, które pozwalają na metabolizm beztlenowy. Jednak istnienie wyłącznie beztlenowych organizmów wielokomórkowych było przedmiotem naukowej debaty przez lata. Zmieniło się to w 2020 roku, kiedy zespół kierowany przez dr Dayanę Yahalomi z Uniwersytetu Tel Awiwu odkrył pasożyta ryb łososiowatych o nazwie Henneguya salminicola.

Pasożytniczy parzydełkowiec

Pasożyt ten należy do parzydełkowców (Cnidaria), tej samej grupy co koralowce, meduzy i ukwiały. Choć cysty tworzone przez H. salminicola w ciele ryby są nieestetyczne, pasożyty te nie są szkodliwe i mogą żyć z łososiem przez całe jego życie. Ukryty wewnątrz swojego żywiciela, mały parzydełkowiec może przetrwać w warunkach znacznego niedotlenienia. Dokładny mechanizm tego przetrwania stał się jasny dopiero po zbadaniu DNA tego organizmu.

Zagadkowy mechanizm przetrwania

Zbadanie genomu H. salminicola wykazało, że nie posiada on genomu mitochondrialnego ani genów jądrowych związanych z transkrypcją i replikacją mitochondriów. Choć wyewoluował organelle związane z mitochondriami, są one niezwykłe – mają fałdy w wewnętrznej błonie, co jest rzadkością. Jest to jedyny znany wielokomórkowy organizm, który nie potrzebuje tlenu do przetrwania.

Uproszczenie genomu

Chociaż H. salminicola wciąż stanowi pewną zagadkę, jego utrata mitochondriów wpisuje się w ogólny trend genetycznego uproszczenia tych organizmów. Z biegiem lat przekształciły się one z wolno żyjących przodków meduz w znacznie prostsze pasożyty, które zachowujemy dziś. Straciły większość oryginalnego genomu meduzy, ale zachowały złożoną strukturę przypominającą komórki parzydełkowe. Nie używają ich do żądlenia, lecz do przyczepiania się do żywiciela – jest to adaptacja ewolucyjna do pasożytniczego trybu życia.

Znaczenie odkrycia

Odkrycie Henneguya salminicola otworzyło nowe drzwi do zrozumienia adaptacji beztlenowych i ewolucji pasożytów wielokomórkowych. Jest to przykład kolejnego niesamowitego sposobu, w jaki życie na Ziemi adaptuje się do różnych warunków środowiskowych.