Ученые идентифицировали два новых вида редкого одноклеточного микроорганизма Paulinella во время экспедиции, проведенной в номере мотеля в Северной Каролине, США.
Это открытие потенциально поможет исследователям изучить, как сложные организмы интегрировали структуры, способные осуществлять фотосинтез, что связано с эволюцией жизни на Земле.
Весной 2025 года эволюционный биолог Джулия Ван Эттен превратила номер мотеля стоимостью 80 долларов (около 414 бразильских реалов) в своего рода лабораторию. Внутри находились емкости с солоноватой водой, кусочки болотной растительности и микроскопы, установленные на прикроватных столиках.
Поиск Paulinella не был новым для Ван Эттен; она годами искала этот организм, используя микроскоп стоимостью 300 долларов (около 1554 бразильских реалов), который стоял в ее диване. Вид отличается малой размером, редкостью и медленным ростом, что затрудняет его культивирование и изучение.
Во время этой поездки ей помогали Эндрю Уилоби, биолог, изучающий геномы растений, и Джон Бернс, ученый из Bigelow Laboratory for Ocean Sciences. Бернс привез в мотель необычное оборудование. Он использовал цветной карандаш, обмотанный щетиной зубной щетки, как инструмент для перемещения микроорганизмов. Затем Бернс применял пипетку для рта, чтобы отделить образцы Paulinella от других форм жизни в пробах.
Уилоби отметил, наблюдая за процедурой, что это «биология, которую я не занимаюсь». Во время осмотра организмов он заметил нечто, что коллеги не уловили: чешуйки некоторых экземпляров перекрывались в одном направлении, а в других — паттерн выглядел инвертированным. Эта разница породила гипотезу о том, что это могут быть два разных вида.
Исследователи перенесли образцы на электронный микроскоп, где различия стали очевидными при высоком разрешении. После этого ДНК была извлечена и отправлена команде в Южной Корее, возглавляемой эволюционным биологом Хваном Су Юном из Университета Сонгкёнквана. Секвенирование подтвердило, что образцы принадлежат двум ранее неизвестным видам.
Благодаря этому открытию общее число известных фотосинтезирующих видов Paulinella достигло шести. Этот организм содержит хроматофор — структуру, произошедшую от фотосинтетической бактерии, которая была включена в клетку и сохранила собственную ДНК. Этот процесс интересен ученым, поскольку напоминает гораздо более древний эпизод. Серхио Муньос-Гомес, эволюционный биолог из Университета Пердью, заявил: «Это может научить нас очень многому».
Ученые изучают Paulinella, чтобы понять, как независимые организмы могут интегрироваться и со временем формировать более сложные биологические системы. Данный случай также привлекает внимание исследователей, работающих над инженерией фотосинтетических организмов в лаборатории. Цель состоит в том, чтобы лучше понять природный процесс и выяснить, можно ли воспроизвести его искусственно.
Ван Эттен и Уилоби уже приступили к следующему этапу исследования, на этот раз привлекая гражданских ученых и любителей для поиска других видов Paulinella.