3283 meter under ytan avslöjas livets hemlighet

Varifrån kommer vi? Jag är något besatt av den frågan ända sedan jag läste grundkurser i biologi. Det var så oklart, hur var bakterier släkt med andra levande celler? Snart fick jag veta att litteraturen var förlegad och att Carl Woese hade fått fram resultat som gav livets träd ett nytt utseende. Liv, det är bakterier, kärnorganismer (sådana som du och jag, men också fotsvamp och kantareller, lökar och ekar, malariaparasiter och jäst) – men så finns också den något okända gruppen arkéer. Tidigare var de kända som livets extremister, levandes i varma källor, men dna-tekniken har gjort det möjligt att hitta dem lite över allt. De finns också inne i dig, även om bakterier är vanligare. Ny forskning har nu visat att de står oss kärnorganismer närmare än vad man tidigare trott.

Ok, så biologer har tidigare sett på liv som att det består av bakterier, kärnorganismer och arkéer som en treudd. Det är väl en bra slutsats, men hur är det med oss kärnorganismer, är vi närmast släkt med bakterier eller arkéer? Genom modern dna-teknik har nu Thijs Etterma, en mikrobiolog på Uppsala universitet, tillsammans med kollegor från Norge, Österike och Nederländerna, tagit fram hela den genetiska koden från en tidigare okänd arké – och den visar sig ha flera gener som tidigare bara hittats hos kärnorganismer. Deras resultat publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature idag som förändrar vetenskapens syn på livets träd.

Så var har de hittat denna unika arké?  I ett lerprov från havsbottnen på 3283 meters djup, 15 kilometer från den undervattensvulkan som kallas Lokes slott. Efter att ha sekvenserat allt dna i lerprovet fick man ihop 92 procent av den nya organismens arvsmassa. Den går nu under arbetsnamnet Lokiarchaeota.

Det häftiga är att den här upptäckten förstör den treudd som Carl Woese skapade tidigare, den kollapsar, arkéerna och kärnorganismerna smälter samman och vi kärnorganismer blir en gren på arkéernas evolutionsträd – precis som många tidigare tydligt kategoriserade grupper kollapsat vid närmare undersökningar. Ta bara dinosaurerna och fåglarna, tidigare såg man på dem som två olika grupper som var avlägset släkt med varandra, nu ses de som en spretig buske till evolutionsträd där fåglarna är den idag levande grenen. Eller ta människans evolutionshistoria som också den är full av grenar som slutar i tomma intet utan någon tydlig skiljelinje till de andra människoaporna. Evolutionen är anarkist och verkar inte vilja anpassa sig till våra tydliga gruppindelningar. Det är möjligheten att läsa av i stort sätt all dna-information i en organism som ger oss denna kunskap. 

Organismen visade sig, förutom att uppvisa en grundrepertoar som gör den till en arké, också ha gener som bara återfinns hos eukaryoter. Den har till exempel lysosomer, cellens återvinningscentral där skadliga enzymer kan oskadliggöras. Det är möjligt att den också har ett cellskelett, något som annars bara återfinns hos kärnorganismer, men eftersom man bara känner till organismen från dess dna-sekvens, än går det inte att odla den, vet man bara att den har en gen som hos kärnorganismer gör just detta.

Så vad är det som saknas? Vad är det som skiljer kärnorganismers celler från denna ovanliga arké? Vi har cellkärna och mitokondrier, det saknar denna organism. Men vem vet vad forskarna kan hitta om de fortsätter att undersöka havsbottnens organismer? Åh, den som ändå fick chansen att få vara med på detta moderna äventyr! Thijs Etterma måste ha världens coolaste jobb.