Сладководни микроорганизми от Швеция подобряват разбирането за еволюцията на бактериите, показва изследване

Учени от Швеция, изследвайки местни сладководни микроорганизми, са успели да подобрят разбирането си за еволюцията на бактериите, пише Юрикалърт, позовавайки се на публикация в сп. "Нейчър къмюникейшънс".
Бактериите са сред най-разнообразните и древни форми на живот на Земята. Въпреки това, голяма част от това, което е известно за тях, идва от малка група видове, изучавани предимно заради ролята им за човешкото здраве.
"По-голямата част от бактериалните видове остават неизследвани, а това наистина ограничава разбирането ни за това как бактериите оформят екосистемите и са еволюирали, за да процъфтяват в различни среди", казва водещият автор на изследването Джоел Халгрен от Университета на Стокхолм.
Повечето бактерии се размножават чрез просто, симетрично клетъчно делене. Членовете на една специфична група - Caulobacterales, известни със "стъбловидната" си форма, обаче се отклоняват от този модел. Те имат по-сложен жизнен цикъл, включващ асиметрично клетъчно делене, което води до два различни типа клетки: едните са подвижни и изследователски, а другите са неподвижни и репродуктивни. 
Еволюционните причини за този сложен жизнен цикъл отдавна озадачават учените. Бактериите Caulobacterales са известни и с широкото си разпространение в околната среда. Те играят важна роля за разграждането на растителна материя в природата, но екологията и еволюцията им остават слабо проучени.
Авторите на настоящото изследване са анализирали ДНК на всички известни видове Caulobacterales, включително новосъбрани проби от шведски и финландски горски езера.
Учените са открили, че на няколко сладководни вида липсват повече от сто гена, които обикновено са свързани със сложния жизнен цикъл на групата. Тези бактерии спадат към три нови вида от неизвестен досега род, наречен от екипа Acaudatibacter, което на латински означава "бактерия без опашка".
Интересното е, че друг член на Caulobacterales, изолиран в Еквадор, също не разполага с набора от гени, свързани с жизнения цикъл, и както е показало направено наблюдение под микроскоп, се размножава чрез просто, симетрично клетъчно деление. 
Тази независима загуба на сложност в отделните линии дава представа за набора от гени, които са от съществено значение за сложните жизнени цикли на бактериите.
"Интересно е да се види, че еволюцията е обърнала сложността на жизнения цикъл многократно по един и същи начин. Това ни дава уникална представа това как тя възниква и изчезва по време на еволюцията на жизнените цикли на бактериите", казва Джоел Халгрен.
Изследователите са направили и друго неочаквано откритие: бактериите от шведското езеро притежават всички гени, необходими за фотосинтеза - способност, която досега не е била известна при Caulobacterales. Това показва, че фотосинтезата е по-разпространена сред бактериите, отколкото се е смятало досега. По-нататъшен анализ е показал, че приблизително 10 процента от видовете в тази група носят гени за събиране на светлинна енергия.
"Вълнуващо е, че непознати досега бактериални видове от нашата страна ни предлагат нови перспективи върху фундаментални концепции в микробиологията", казва Халгрен.