В глубинах карибских мангровых зарослей ученые обнаружили бактерию Thiovulum imperiosus, которая организует свою ДНК способом, невиданным ранее. Это открытие бросает вызов устоявшимся представлениям о простоте бактерий и предполагает, что микробный мир содержит гораздо больше сложности, чем считалось ранее.
Удивительная Структура Клетки
На протяжении десятилетий учебники описывали бактерии как относительно несложные организмы, ДНК которых свободно плавает внутри клеток. T. imperiosus ломает эту схему. Исследователи обнаружили, что этот гигантский микроорганизм – видимый невооруженным глазом как крошечная точка – оборачивает свой генетический материал в мембранные компартменты по периферии клетки. Это принципиально иной подход к организации ДНК, чем у почти всех других известных бактерий.
Команда под руководством морского микробиолога Жана-Мари Волланда из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре наткнулась на T. imperiosus во время изучения биоразнообразия мангровых экосистем Гваделупы. Эти богатые серой болота, хотя и издающие неприятный запах, скрывают огромное количество неисследованных форм жизни, включая эту замечательную бактерию.
Как Формируются Компартменты
Используя передовые методы микроскопии, команда Волланда обнаружила большое пустое пространство внутри T. imperiosus, с выпуклыми компартментами, выстилающими внутренний край клетки. Внутри этих карманов ДНК и клеточные компоненты плотно сжаты друг к другу, буквально прижаты к стенкам клетки. Визуально это напоминает воздушный шарик внутри другого воздушного шарика, причем внутренний шарик сильно сжат.
Это не единичный случай. Команда Волланда ранее идентифицировала другую гигантскую бактерию, Thiomargarita magnifica, с другим, но не менее необычным методом компартментализации ДНК: регулярно расположенные пузыри, содержащие ее генетический материал. Повторяющиеся находки позволяют предположить, что этот тип клеточной организации может быть более распространенным у крупных бактерий, чем предполагалось ранее.
Последствия и Будущие Исследования
Открытие T. imperiosus и T. magnifica поднимает важные вопросы об эволюции бактерий и пределах микробной сложности. Если эти крупные бактерии эволюционировали такую сложную организацию ДНК, это говорит о том, что в бактериальном мире может кипеть жизнь, полная неисследованных структур и функций.
«Я думаю, что в бактериальном мире скрыто множество сложности, которую мы еще не раскрыли», – говорит Волланд.
Это открытие подчеркивает необходимость дальнейшего изучения малоисследованных экосистем, таких как мангровые болота, где биоразнообразие остается в значительной степени неизвестным. Распространенное представление о бактериях как о простых организмах пересматривается, открывая путь к более глубокому пониманию жизни на самом фундаментальном уровне.
