Loomariigist sai uues evolutsioonipuus bakterite hale vari ({{commentsTotal}})

Koostatud evolutsioonipuu.
Koostatud evolutsioonipuu. Autor/allikas: Hug et al./Nature

Liikidevahelisi põlvnemissuhteid kujutavale evolutsioonipuule lisatud tuhatkond vaid nende pärilikkusaine alusel kirjeldatud bakteriliiki näitlikustavad, et elu mitmekesisust kiputakse endiselt tugevalt alahindama.

Peaaegu 180 aastat tagasi sirgeldas hiljem evolutsiooniteooria poolest tuntuks saanud Charles Darwin oma märkmikku lause "Ma mõtlen" alla lihtsa joonelise diagrammi. Joonis võttis kokku tõdemuse, et hetkel elusolevad liigid on suguluses mitmete väljasurnud liikidega.

Sellest ajast saadik on nende omavahelisi suhteid kirjeldavad evolutsioonipuud muutunud üha keerukamaks. Näiteks möödunud aastal avaldatud elupuult leiab ligikaudu 2,3 miljonit liiki.

Samas on taolised katsed olnud enamasti inimkesksed. Puule saab kanda vaid liike, mida on kirjeldatud. Paljale silmale nähtavate liikide puhul on see juba olemuslikult lihtsam.

"Paljud senised evolutsioonipuud on keskendunud päristuumsetele organismidele. Inimeste meile nähtavate eluvormide konteksti panemine pole otseselt vale, kuid see ei anna täpselt aimu kogu planeedi elu mitmekesisusest," sõnas Waterloo ülikooli professor Laura Hug ERR Novaatorile. Näiteks seni "kõige põhjalikumas" puus haarasid loomad enda alla poole selle mahust, seened, taimed ja vetikad vaid kolmandiku.

Omaette probleemiks on asjaolu, et suurt osa või isegi enamikku bakteriliikidest pole võimalik laboritingimustes kasvatada. Viimane oli aga aastakümneid nende kirjeldamiseks hädavajalik. Meetodid bakterigeenide otse keskkonnast eraldamiseks töötati välja alles 1980. aastatel. Kui toona võis teadaolevad bakterid liigitada paari tosinasse hõimkonda, siis tänaseks on nende arv kasvanud peaaegu 140-ni.

Progress pole peatunud. "Metagenoomika on viimastel aastatel hüppeliselt arenenud ja võimaldab meil tänaseks saada kõrgekvaliteedilisi genoome isegi juhul, kui huvialune organism moodustab tervest elurikkusest vähem kui protsendi. See tähendab, et meie käeulatuses on järjest keerukamad keskkonnad," märkis Hug.

Juba ainuüksi viimastel aastatel on ta koos California ülikoolis töötava mikrobioloogia legendi Jillian Banfieldi ja tema töörühmaga kirjeldanud enam kui 1011 bakteriliiki. Muu hulgas elavad need Tšiili soolakõrbetes, delfiinide suus, California nõmmede huumuses ja ookeanipõhja kuumaveeallikate lähistel.

Samal ajal polnud uuritud, kuidas sobituvad liigid laiemasse konteksti. Töörühm kasutas selleks 16 valku, mis moodustavad osa ribosoomist. Mida kaugemal organismid üksteisest evolutsiooniliselt asuvad, seda rohkem need üksteisest erinevad.

"Tahtsime teada, kuidas on need pärilikkusaine alusel kirjeldatud põlvnemisliinid ja liigid, mida me laboris kasvatada ei suutnud, suguluses juba eelnevalt avastatud organismidega. Kuigi teadsime, et arhed ja bakterid on elanud planeedil päristuumsetest organismidest tunduvalt kauem, (misläbi peavad nad moodustama meid ümbritsevast mitmekesisusest lõviosa), ületas selle ulatus meie suuremaid ootusi," naeratas Hug.

Kokku pea 3100 liiki hõlmaval evolutsioonipuul võib näha, kuidas päristuumsed organismid, sh kõik taimed ja loomad, moodustavad elupuust vaid peenikese oksa. Eukarüoote ja arheid koondava tüve jämedus kahvatub selgelt bakterite tüve kõrval.

"Seejuures võib tähele panna, et vaid teiste bakteritega sümbioosis või neil parasiteerivad mikroorganismid moodustavad bakteririigist olulise osa, vähemalt kuuendiku," lisas professor.

Töörühm loodab, et uus evolutsioonipuu annab vihjeid, kuidas kasvatada eksootilisi baktereid ka laboris. Samuti võib nende lähem uurimine hõlbustada uute antibiootikumide ja teiste meelepäraste omadustega keemiliste ühendite otsinguid. Näiteks pärinevad pea kõik tänapäeval kasutatavad antibiootikumid vaid ühe hõimkonna bakteritelt.

 



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: