Většina života na Zemi je závislá na kyslíku, který potřebuje k produkci energie. Mnohé mikroorganizmy se však vyskytují v prostředí na kyslík chudém, například v zažívacích traktech živočichů nebo v tzv. anoxických zóny v mořích, kterých v posledních desetiletích na planetě přibývá a poněkud neprávem se nazývají mrtvými.

O tom, jak a proč tyto organismy, povětšinou mikroskopické, přešly k anaerobnímu způsobu života, ovšem víme jen velmi málo. Jejich mitochondrie se na anoxii často adaptovaly redukcí a modifikací energetického metabolismu, některé z nich produkují vodík a některé organismy mitochondrie dokonce úplně ztratily.

Nový pohled na evoluci anaerobiózy, tedy života bez kyslíku, přináší článek, který nedávno vyšel v prestižním časopisu Current Biology. Jeho autory je tým vedený RNDr. Johanou Rotterovou a prof. Ivanem Čepičkou z Katedry zoologie PřF UK.

Autoři publikace postulují mechanismus, kde v přechodu na obligátní anaerobiózu u nálevníků, jednobuněčných eukaryot, hráli roli jejich prokaryotičtí symbionti. Tito prokaryoti (bakterie a archaea) pomáhají svým hostitelům zefektivnit jejich energetický metabolismus pomocí odvádění metabolitů produkovaných jejich mitochondriemi, jako jsou například vodík a kyselina octová. V prostředí chudém na kyslík je tato výhoda významná, jelikož anaerobní metabolismus je většinou méně výhodný než aerobní dýchání a každá molekula zde přijde z hlediska energetického výtěžku “draho”.

Rotterová a ostatní v této publikaci zároveň popsali dvě nové třídy obligátně anaerobních nálevníků, Muranotrichea a Parablepharismea, kteří hostí dokonce několik typů prokaryotických symbiontů, a to i v jedné buňce. Patří mezi ně deltaproteobakterie redukující sírany, ale také archaea produkující metan, žijící na povrchu buněk nálevníka rodu Parablepharisma, což je zároveň první důkaz ektosymbiotických metanogenních archaeí u volně žijících organismů.

Autoři dále analyzovali redukované mitochondrie u obligátních anaerobů z nově objevených tříd a také zástupců třídy Armophorea a predikovali metabolické dráhy pro jejich energetický metabolismus.

Zdroj: lidovky.cz

Ilustrační foto: pixabay.com