ಹತ್ತಿರದ ಪುರಾತತ್ವ ಸಂಬಂಧಿಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವುದು ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್ ಮೂಲವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಬಹುದು

ಸಂಶೋಧಕ

ಅವಲೋಕನ

ಕ್ಯೋಟೋ, ಜಪಾನ್ — ಜಪಾನ್ ಏಜೆನ್ಸಿ ಫಾರ್ ಮೆರೈನ್-ಅರ್ಥ್ ಸೈನ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (JAMSTEC) ನ ಹಿರೋಯುಕಿ ಇಮಾಚಿ ಮತ್ತು ಮಸಾರು ಕೆ. ನೊಬು ನೇತೃತ್ವದ ಸಹಯೋಗಿ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡ ಮತ್ತು ಕ್ಯೋಟೋ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಸತೋಶಿ ನಕಾಗಾವಾ ಸೇರಿದಂತೆ, ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಹೈಮ್‌ಡಲ್ಲಾರ್‌ಚಾಯಿಯ ಹತ್ತಿರದ ಸಂಬಂಧಿ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ ಎರಡು ತಳಿಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ ಬೆಳೆಸಿದ್ದಾರೆ. ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್ಗಳು – ಮಾನವರು ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರಾಣಿಗಳು, ಹಾಗೆಯೇ ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಜೀವಿಗಳು. ಅವರ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಜೀವನಶೈಲಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಮೂಲಕ, ತಂಡವು ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳ ಪುರಾತನ ಪೂರ್ವಜರು ಹೇಗಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಅವರು ಹೇಗೆ ವಾಸಿಸುತ್ತಿದ್ದರು ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಇನ್ನೂ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದೆ.

ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಹೇಗೆ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿದವು ಎಂಬುದು ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿನ ದೊಡ್ಡ ರಹಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಊಹೆಯೆಂದರೆ, ಪ್ರೊಮೆಥಿಯಾರ್ಚಿಯೊಟಾಗೆ ಸೇರಿದ ಆರ್ಕಿಯಲ್ ಕೋಶವು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ನಿಕಟ ಪಾಲುದಾರಿಕೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಿದಾಗ ಅದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯನ್ ಆಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿತು. 2020 ರಲ್ಲಿ, JAMSTEC ತಂಡವು ಮೊದಲು ಈ ಗುಂಪಿನ ಸದಸ್ಯರಾದ ಸ್ಟ್ರೈನ್ MK-D1 ಅನ್ನು ಆಳ ಸಮುದ್ರದ ಕೆಸರುಗಳಿಂದ ಬೆಳೆಸಿತು. ಅದರ ಜೀವಕೋಶದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ತಂಡವು ಯೂಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ್ಕಾಗಿ E3 ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿತು.

ಪರಿಸರದ DNA ಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ನಂತರ ಪ್ರೊಮೆಥೆರ್ಚಿಯೊಟಾದೊಳಗಿನ ವಂಶಾವಳಿಯಾದ ಹೈಮ್ಡಲ್ಲಾರ್ಚೆಯಾ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳ ಹತ್ತಿರದ ಪುರಾತತ್ವ ಸಂಬಂಧಿಗಳಾಗಿವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿತು. ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧಕರು ಅವರು ಈಗಾಗಲೇ ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಯೂಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಂತಹ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವರು ಎಂದಿಗೂ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ, ಅವರ ಜೀವಕೋಶದ ಸಂಘಟನೆ ಮತ್ತು ಶರೀರಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ತಂಡವು ಎರಡು ತಳಿಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಬೆಳೆಸಿದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದೆ.

ಎರಡೂ ತಳಿಗಳ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಯು ಸರಳವಾಗಿದ್ದು, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಂತಹ ಪೊರೆ-ಬೌಂಡ್ ಅಂಗಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಬದಲಾಗಿ, ಜೀವಕೋಶದ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿತ್ತು, ಬಹು ಉದ್ದವಾದ, ಕವಲೊಡೆಯುವ ಪೊರೆಯ ಮುಂಚಾಚಿರುವಿಕೆಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಮುಂಚಾಚಿರುವಿಕೆಗಳು ಇತರ ಸೂಕ್ಷ್ಮಾಣುಜೀವಿಗಳಿಗೆ ಲಗತ್ತಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಹಜೀವನದ ಪಾಲುದಾರಿಕೆಗಳ ರಚನೆಗೆ ಅನುಕೂಲ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟವು. ಎರಡೂ ತಳಿಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕ-ಸ್ವತಂತ್ರ (ವಾಯುರಹಿತ) ಸೂಕ್ಷ್ಮಾಣುಜೀವಿಗಳಾಗಿದ್ದರೂ, ಆಮ್ಲಜನಕದಿಂದ ತನ್ನನ್ನು ತಾನು ರಕ್ಷಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಹಲವಾರು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಬಳಸುವ (ಏರೋಬಿಕ್) ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಸಹ ಇರುವವರೆಗೆ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಇದ್ದಾಗಲೂ ಸಹ ಬೆಳೆಯಬಹುದು.

ಆರ್ಕಿಯಾದಿಂದ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದು ಅವುಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಹಿಂದಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯದೊಂದಿಗೆ ಆಂತರಿಕ ಸಹಜೀವನವಾಗಿದೆ, ಆದರೂ ಈ ಎರಡು ಹೇಗೆ ಪ್ರಕಟವಾಯಿತು ಎಂಬುದು ನಿಗೂಢವಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ. ಮೊದಲಿಗೆ, ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳ ಪುರಾತನ ಪೂರ್ವಜರು ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸರಳವಾಗಿ ಉಳಿದಿರಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಆರ್ಕಿಯಾದಲ್ಲಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಸಹಜೀವನದ ನಡುವಿನ ಮೊದಲ ಜೈವಿಕ ಸಂಪರ್ಕವಾಗಿ ಮೇಲ್ಮೈ ರಚನೆ-ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಯ ಸಹಜೀವನಗಳನ್ನು ತಂಡವು ಮತ್ತಷ್ಟು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ.

ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯಾದ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಪೂರ್ವಜರೊಂದಿಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ರಚನೆ-ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಯ ಸಹಜೀವನದ ಮೂಲಕ ಯುಕಾರ್ಯೋಟಿಕ್ ಕೋಶಗಳ ಆಂತರಿಕ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡಿದೆ ಎಂಬ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಇದು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ. ಮೂರನೆಯದಾಗಿ, ಈ ಆರಂಭಿಕ ಪಾಲುದಾರಿಕೆಯು ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟದ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಆರ್ಕಿಯಾ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ನಿಭಾಯಿಸಲು ಪಾಲುದಾರರು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿರಬಹುದು ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಆರ್ಕಿಯಾಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯಾದ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಪೂರ್ವಜವನ್ನು ಅದರ ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿರಬಹುದು, ಇದು ಅದರ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಪುರಾತನ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್ ಆಗಿ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಹೊಸದಾಗಿ ಬೆಳೆಸಿದ ಹೈಮ್ಡಲ್ಲಾರ್ಚಿಯಾ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳ ಮೂಲವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪಾಲುದಾರರೊಂದಿಗಿನ ಅವರ ಜೀವಕೋಶದ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವಹನಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಸರಳವಾದ ಪುರಾತತ್ತ್ವ ಕೋಶವು ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಹೇಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು ಎಂಬುದನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಂಶೋಧಕರು ಆಶಿಸಿದ್ದಾರೆ.