• Biologija

Blob? Oblike življenja na zgodnji Zemlji so bile verjetno glivice bakterij

• 2026

Ko so v prvotni juhi, ki je sčasoma postala tisto, kar poznamo kot naš planet, nastale prve oblike življenja, kakšne so bile v resnici? Lahko bi bilo nekaj, kar bi vsaj izgledalo, kot da bi prišlo naravnost iz dvojno-znanstvene fantastike.

Ne glede na to, kakšen naj bi bil Blob, ni znano, ali je bila ta stvar, ki je v filmu iz leta 1958 (in njegovem remakeu leta 1988 zgoraj) grozljivo prestrašila kinodvorano, le ena ogromna vesoljna ameba ali pošastni konglomerat ameb. Takšne oblike življenja niso tako izmišljene, če bi bile slednje. Biofilmi so kroglice bakterij, ki lahko delujejo kot en sam večcelični organizem. Doslej so enocelični mikrobi veljali za prvo življenje na Zemlji. Nova raziskava je odkrila da nekateri biofilmi ne rastejo le kot živalski zarodki, ampak so se verjetno razvili tudi oni.

Najbolj presenetljiva funkcija, povezana z večceličnostjo, ki smo jo našli B. subtilis biofilmi so njihov spomin na evolucijsko preteklost. Molekularni odtisi evolucijske zgodovine so odločilna značilnost razvoja živali in rastlin. Zdaj je jasno, da razvoj biofilma hrani tudi iste podatke. To lahko rečemo B. subtilis biofilmi niso makroevolucijski naivni, biolog Tomislav Domazet-Lošo, profesor na Hrvaški katoliški univerzi v Zagrebu, ki je pred kratkim vodil študijo, objavljeno leta Molekularna biologija in evolucija , povedal SYFY WIRE.

Nikoli, nikoli ne boste pobegnili pred mikrobi. Nobeno živo bitje ne bi moglo. Plazijo po celem telesu, znotraj in zunaj, od drobnih dinozavrov, ki čistijo trepalnice do črevesnih bakterij, ki preprečujejo prebavne motnje. Prejšnje študije, ki so preučevale obnašanje bakterijskih biofilmov, so dokazale, da so bakterije lahko družbene. Vendar nikoli niso prišli tako daleč, da bi ugotovili, kako ontogeneza biofilmov ali kako se razvijajo v primerjavi z njimi filogenija , tako so se razvijale milijarde let. Zdelo se je, da je večcelično nekaj izključno za rastline, živali in glive. To razmišljanje bo kmalu napadla mikroskopska različica Blob.

Domazet-Lošo meni, da je kompleksnost biofilmov spreminjala milijarde let, ki bi jih potrebovali, da bi prišli tja, kjer so zdaj.

'Prvo življenje so bili najverjetneje večcelični biofilmi, toda prvi evkarioti, ki so se pojavili kasneje, so bili enocelični organizmi z ogromnimi celicami,' je dejal. 'Paseli so biofilme in lovili proste plavalne bakterijske celice. Na zadnji stopnji so se ti enocelični evkarionti, da bi olajšali prednosti skupine, razvili tudi večceličnost. Ti evkariontski enocelični v večcelični prehod so se večkrat zgodili neodvisno. Rezultati tega procesa so živali, rastline, večcelične alge in glive, ki jih vidimo danes. '

Uporaba genomska filostratigrafija , računalniška metoda, ki določa gene in beljakovine tako, da vzpostavi povezavo med njimi in njihovim najstarejšim prednikom, je ekipa lahko ugotovila, katere bakterije, v katerih biofilmi so povezani z določenimi predniki. Ta vrsta analize lahko razkrije evolucijska obdobja, ko je organizem naredil pomembne prilagoditvene spremembe. Nato so raziskali biofilme bakterij Bacillus subtilis, ki je pokazala, da so se geni, ki so se kasneje razvili, vključili tudi v poznejših fazah razvoja biofilma. To je bil dokaz B. subtilis ontogeneza zrcali svojo filogenijo.

Izkazalo se je, da so bakterije veliko bolj zapletene, kot bi si kdo prej mislil. Biofilmi se dejansko razvijajo kot večcelični organizem - brez možganov lahko še vedno pošiljajo sporočila, kot to počnejo naši možgani, so sposobni deliti delo in se celo prepoznati.

'Bakterijske celice v biofilmih med seboj komunicirajo na vse načine, ki jih evkariontske celice uporabljajo v svojih tkivih,' je dejal Domazet-Lošo. 'To vključuje neposredne stike med celicami, komunikacija ligand-receptor in signaliziranje prek majhnih molekul. Presenetljivo je, da uporabljajo tudi daljinsko električno signalizacijo, tako kot mi v svojem živčnem sistemu. Torej se zdi, da niso brez možganov. '

Drugi vidiki biofilma, ki so bili srhljivo blizu zarodka v razvoju, so vključevali njegove stopnje rasti in nekatere spremembe v morfologiji. Najbolj kritični prehodi v B. subtilis biofilm se je pojavil dvakrat, ko so geni spremenili transkripcijo (kako so kopirali podatke). V blobu so našli celo gene, za katere so menili, da jih uporabljajo le večcelični organizmi.

Torej to pomeni, da bomo videli množice bakterij, ki iztekajo v kinodvorane in večerje ter druga mesta, kamor zagotovo ne sodijo? Verjetno ne, razen če se dejansko razmnožujejo s tujimi amebami. Vendar pa bi lahko odkritje revolucioniralo pristop k patogenim biofilmom na medicinskem področju. Biofilmi stojijo za različnimi boleznimi, od atopičnega dermatitisa do Crohnove bolezni do kroničnih bolezni dihal, kot je cistična fibroza in celo rak debelega črevesa.

Če se bakteriji, ki stoji za boleznijo, približamo kot biofilmu, ki raste postopoma, namesto milijard posameznikov, ki se nenehno množijo, bi to lahko pomenilo spremembo zdravljenja, ki bi morda preprečila to bolezen, preden postane smrtonosna. Obstaja ena zloglasno izmuzljiva bolezen, za katero Domazet-Lošo meni, da bi zdravljenje lahko resnično koristilo, če bi jo gledali kot biofilm.

'Če bi moral razvrstiti eno bolezen, katere zdravljenje bi bilo resnično koristno, če bi jo gledali kot biofilm, bi to bila Lymejeva bolezen,' je dejal. 'Delam na drugem projektu, ki se posebej osredotoča na biofilme in morfotipe Borrelia burgdorferi, bakterija spiroheta, ki povzroča Lyme. '

Biofilmi običajno niso z drugega planeta. Če želite zunajzemeljsko Blob izkušnje pa vedno obstaja (ko pandemija končno odide s tega planeta) Blobfest.