Бактерии оказались хозяевами эволюции

Изображение: Zosia Rostomian / Lawrence Berkeley National LaboratoryБиологи из Университета Беркли обнаружили более 1000 новых микроорганизмов, живущих в экстремальных условиях, и построили на основе их расшифрованных геномов новое дерево жизни. Оказалось, что половину всех известных бактерий составляют те, что невозможно культивировать в лабораторных условиях. Исследование опубликовано в журнале Nature Microbiology.

Геномы большинства новых микроорганизмов были выделены из клеток в их среде обитания, поскольку многие бактерии и археи не могли быть выращены в контролируемых условиях. Микробиологи изучали бактерии в течение пятнадцати лет, исследуя различные местообитания: от организмов животных-хозяев, например, рот дельфина, до минеральных источников и токсичных луж в заброшенных шахтах.

Расшифровка ДНК продемонстрировало существование новых групп архей и бактерий. Объединившись с учеными из других институтов, микробиологи смогли упорядочить данные для 1011 геномов, построив филогенетическое дерево на основе 16 отдельных генов. Эти гены кодируют белки, отвечающие за функционирование рибосом. Всего дерево включило в себя 3083 организмов, для которых были доступны полностью или почти полностью расшифрованные геномы.



В получившемся дереве преобладали бактерии, причем около половины из них принадлежала некультивируемым микроорганизмам. Результаты показали, что одна треть всего биоразнообразия образована бактериями, другая происходит от некультивируемых микробов, а остаток принадлежит археям и эукариотам.

Филогенетическое дерево представляет собой схему, отражающую эволюционную взаимосвязь между группами организмов или отдельными видами. Оно включает в себя три домена: эукариоты, бактерии и археи. Последние были добавлены в 1977 году после того, как было показано, что эти микроорганизмы заметно отличаются от бактерий.