Kažkada seniai, tarp 2 mlrd. ir 700 mln. metų iki mūsų laikų bakterijos su didesnėmis ląstelėmis pradėjo labai keistą draugystę. Šios didesniosios ląstelės yra pirmykštės sudėtingos eukariotinės ląstelės, su laiku išsivysčiusios į daugialąsčius augalus ir gyvūnus.

Bakterijos apie 90 procentų savo paveldimosios informacijos perdavė ląstelės-šeimininkės branduoliui ir tapo mitochondrijomis – energiją gaminančiomis sudėtingų šiuolaikinių ląstelių dalimis. Tačiau šiuolaikinės mitochondrijos taip pat labai svarbios ir lytiniame procese. Kai kurių mokslininkų manymu, jos yra tokios svarbios, kad galbūt netgi buvo atsakingos už paties lytinio dauginimosi atsiradimą.

Niujorko (JAV) St.Johnso universiteto mokslininkas Chrisas Bazinetas įsitikinęs, kad pirmykštės mitochondrijos nebuvo geradarės. Jos galėjo plisti nuo vienos šeimininkės ląstelės į kitą sunaikindamos senąją šeimininkę ir pasklisdamos po aplinką.

Paradoksalu, tačiau toks bakterijų gyvenimo būdas galėjo būti naudingas gyvybės evoliucijai jei mitochondrijos su savimi iš senosios ląstelės paimtus genus perduodavo naujam šeimininkui. Dalijimasis naujais genais gali būti labai naudingas, nes tik atsiradus naujiems genams įmanoma prisitaikyti prie naujų aplinkos sąlygų ir išgyventi.

Po kiek laiko išsivystė „donorystės“ procesas, kuomet genų perdavimas ir priėmimas pradėjo paklusti gyvosios gamtos taisyklėms ir buvo kontroliuojamas pagal ląstelių genomo ypatybes. Genetinę medžiagą perduodantys organizmai tapo patinų protėviais, o pirmykštes pateles atitiko genų priėmėjai.

C.Bazinetas sutinka, kad jo iškelta hipotezė yra labai rizikinga, tačiau, jo teigimu, mitochondrijų elgesys vaisinės muselės Drozofilos ląstelėse galėtų suteikti žinių apie ankstesnį mitochondrijų vaidmenį. „Mitochondrijos spermos ir kiaušinėlių gamyboje atlieka kai kuriuos keistus ir sudėtingus veiksmus, kurie neatliekami jokioje kitoje kūno vietoje“, aiškino mokslininkas.

Pavyzdžiui, formuojantis Drozofilos spermatozoidui mitochondrijos į joms reikiamą vietą persikelia naudodamosi aktino filamentais, primenančiais kometos uodegą. Keista yra tai, kad nors mitochondrijos ir nepatenka į galutinius formavimosi produktus (spermatozoidus), šis judėjimas yra labai svarbus pilnavertės spermos vystymuisi ir, jei jam sutrukdoma, tuomet sperma būna sterili.

Šie judesiai yra labai panašūs į parazitinės bakterijos, vadinamos Rickettsia, naudojamą persikėlimo tarp ląstelių būdą. O šios Rickettsia bakterijos, kaip manoma, yra artimos bakterijų, iš kurių išsivystė mitochondrijos, giminaitės. C.Bazinetas mano, kad šis keistas elgesys gali būti pirmykščio proceso, iš kurio ilgainiui išsivystė spermatozoidai ir kiaušialąstės, pėdsakas.

Mitochondrijų RNR taip pat atrasta žmonių bei pelių spermatozoidų branduoliuose. Niekas tiksliai nežino, kam ten reikalingos šios molekulės, tačiau iš jų buvimo galima spręsti, kad mitochondrijos spermos vystymesi vaidina svarbų vaidmenį.

Arizonos universiteto evoliucinės biologijos specialistas Rickas (Rikas) Michodas sutinka, kad mitochondrijos sudalyvavo sekso evoliucijoje, tačiau kai kuriais atžvilgiais jo ir C.Bazineto nuomonės išsiskyrė.

Šio mokslininko teigimu, kuomet bakterijos ląstelėse pradėjo atlikti mitochondrijų vaidmenį, buvo reorganizuota dauginimosi sistema. tačiau genetinės medžiagos apsikeitimo sistemos egzistavo anksčiau, dar prieš išsivystant eukariotinėms ląstelėms. Mokslininkas sakė, kad atlikus genetinius bakterijų tyrimus paaiškėjo, jog tarp skirtingų bakterijų intensyvus genetinės medžiagos keitimasis yra natūralus reiškinys, nors formaliai lytinis dauginimasis tarp šių ląstelių nevyksta.

C.Bazinetas tikisi patikrinti savo teoriją išsiaiškindamas, ar Rickettsia perneša ląstelės šeimininkės genetinę medžiagą kitai ląstelei. Šios bakterijos, pernešamos erkių, laiką leidžia žmonių ląstelių branduoliuose ir sukelia rimtą ligą, vadinamą Uolėtųjų kalnų dėmėtaja šiltine.

Jei šios bakterijos sugeba prisijungti ir pernešti ląstelės-šeimininkės genus, tuomet tikėtina, kad tai taip pat vyko ir ankstyvų eukarijotinių organizmų evoliucijoje. Tačiau kol kas tiksliai dar negalima pasakyti, kad ankstyvosios mitochondrijos tapo priežastimi protėviams pasiskirstyti į patinus ir pateles.

Masačūsetso universiteto mokslininkė Lynn Margulis, atgaivinusi 19 amžiuje vyravusią mintį, kad mitochondrijos kilo iš bakterijų, nedrįsta sutikti su tokiomis drąsiomis mintimis. „Bazinetas įrodė, kad mitochondrijos elgiasi taip pat, kaip ir jų bakteriniai protėviai. Tačiau jo vietoje aš tikrai nesakyčiau, kad mitochondrijos atsakingos už sekso atsiradimą“.

Šaltinis
Griežtai draudžiama DELFI paskelbtą informaciją panaudoti kitose interneto svetainėse, žiniasklaidos priemonėse ar kitur arba platinti mūsų medžiagą kuriuo nors pavidalu be sutikimo, o jei sutikimas gautas, būtina nurodyti DELFI kaip šaltinį.
www.DELFI.lt
Prisijungti prie diskusijos Rodyti diskusiją