3,4 milliárd éves sejtek tárják fel az ősi élet titkait

A Föld legősibb kőzetében olyan sejtek maradványai találhatók, amelyek semmilyen más életformához nem hasonlítanak, így a biológusok értetlenül állnak a kialakulásuk előtt – írja a New Scientist. A tudósok kimutatták, hogy a 3,4 milliárd évvel ezelőtt keletkezett üledékes kőzetekben lévő fosszíliák olyan kezdetleges sejteket rejthetnek, amelyek nem tudták teljesen kontrollálni az alakjukat, így a ma ismert sejtek előfutárai lehettek.

Az elsőként 1987-ben felfedezett mikrofosszíliákra a világ több pontján is rábukkantak már, és a kőzetek heves vitát váltottak ki arról, hogy valóban élő sejtek maradványait hordozzák-e. Az első élő sejtek ugyanis a feltételezések szerint a ma élő baktériumoknál is egyszerűbbek voltak, márpedig míg a baktériumok 1-2 mikrométer átmérőjűek, a fosszilizálódott ősi sejtek 60-70 mikrométeresek, ráadásul belsejükben is túl komplexnek tűnnek.

Dheeraj Kanaparthi, a németországi Max Planck Biokémiai Intézet munkatársa a Holt-tenger mélyén talált rá annak egy lehetséges magyarázatára, hogy mi hozta létre ezeket a kövületeket. A rendkívül sós tó alján található édesvízi források környékén élő baktériumok tanulmányozása közben ugyanis felfigyelt arra, hogy némelyikük alakja meglehetősen bizarr. Végül rájött, hogy egy sejtfal nélküli sejttípussal állt szemben, amit az 1930-as években L-formáknak neveztek el.

Normál esetben a baktériumoknak merev sejtfaluk van, amely megtartja az alakjukat, de stressz hatására a baktériumok elveszíthetik ezt a falat. A Holt-tenger sós vizében azonban ezek az L-formák nemcsak túlélnek, de növekednek és szaporodnak is, a kutatók pedig bebizonyították, hogy az ősi tengerparti régiókhoz hasonló, magas sótartalmú körülmények között az L-formák képesek olyan struktúrákat kialakítani, amelyek egészen hasonlítanak a több milliárd éves mikrofosszíliákhoz.

A só összetételétől függően ezek a sejtek nagyra nőhetnek, és új sejteket termelhetnek magukban, így az egyszerű baktériumokhoz képest összetett belső struktúrát alakítanak ki. Az így létrejött L-formák látszólag két ausztráliai fosszíliához, a 3 milliárd éves Clearville-formációban és a 3,4 milliárd éves Strelley Pool-formációban talált sejtkövülethez is közel állnak.

Az eredmények arra utalnak, hogy a kezdeti sejtek sejtfal nélkül léteztek, és teljes kontroll hiányában a környezetük erősen befolyásolta alakjukat és szaporodásukat. Ez összhangban van azzal az elképzeléssel, hogy a sejtfalak és következésképpen az erősebb sejtek kb. 2,5 milliárd évvel ezelőtt alakultak ki. Az ausztrál Sydney-i Egyetem és a holland Leideni Egyetem kutatói szerint az eredmények nagy segítséget nyújthatnak a korai élet megértésében, bár az ősi körülmények rekonstruálása továbbra is komoly kihívást jelent.