Člověk, hroch, sedmikráska nebo kvasinka. Na první pohled nemáme nic společného, ale pod mikroskopem vypráví naše DNA úplně jiný příběh. Všichni totiž patříme do velké rodiny eukaryot a naše kořeny sahají k jedné konkrétní skupině mikrobů. Biologové nyní s jistotou ukazují na naše „božské“ předky.
Asgard archea
Biologové si dlouhá desetiletí lámali hlavu nad tím, jak vlastně vznikl na Zemi složitý život. Eukaryotické buňky, které mají jádro obalené membránou a tvoří těla všech živočichů i rostlin, se neobjevily jen tak z ničeho. Teorie hovořily o splynutí, symbióze a evolučním skoku, který se odehrál před zhruba dvěma miliardami let. Chyběl však konkrétní viník, onen biologický otec zakladatel.
Díky analýze genomů stovek mikrobů se podařilo identifikovat linii, která stojí na samém počátku našeho rodokmenu. Všechny stopy vedou ke skupině známé jako Asgard archea. Konkrétně jde o řád Hodarchaeales, který žije v mořských sedimentech. Tyto organismy obsahují proteiny, o kterých si vědci dlouho mysleli, že patří výhradně nám, tedy složitým organismům. Hranice mezi jednoduchým mikrobem a komplexní buňkou se tímto objevem definitivně stírá.
Odinův slepý syn
Názvosloví tohoto objevu není náhodné a potěší každého milovníka severských mýtů. Celá skupina nese jméno Asgard, což je mytologický domov bohů. Jednotlivé podskupiny pak vědci pojmenovali po konkrétních postavách. Máme tu Thora, Lokiho a právě Hoda (nebo Höðra), slepého syna Odina, kterého lstivý Loki donutil zabít vlastního bratra.
Právě tato skupina, zkráceně nazývaná „Hods“, je nám geneticky nejblíže. „Stále vtipkuji na svých přednáškách, že jsme všichni Asgarďané. Teď to budu mít pravděpodobně na náhrobku,“ řekl Brett Baker, docent integrativní biologie na Texaské univerzitě v Austinu, ve svém prohlášení pro univerzitní web.
Asgard archea se vyvinula před více než dvěma miliardami let a jejich potomci tu s námi žijí dodnes. Najdeme je hluboko v bahně oceánů nebo v horkých pramenech po celém světě. Nejde tedy o vyhynulé dinosaury, ale o živoucí fosilie, které nám kolují v genech.
Imunitní systém jako dar
Výzkum ukázal, že naše schopnost bránit se virům pochází právě od těchto mikroskopických předků. Dva zásadní prvky naší vrozené imunity, proteiny zvané viperiny a argonauti, mají svůj původ v bahně u Asgarďanů. Viperiny detekují cizí DNA a brání jejímu kopírování, argonauti ji rovnou stříhají na kusy.
Bakterie a archea čelily virovým infekcím od počátku věků. Musely si vyvinout obranu, aby přežily. „Když bakterie a archea objevily nástroje, které fungovaly, byly předány dál a jsou stále součástí naší první obranné linie,“ vysvětlil Pedro Leão, výzkumník z Bakerovy laboratoře, pro web IFLScience.
Tým vědců identifikoval v těchto mikrobech tisíce obranných systémů a potvrdil, že verze přítomné u eukaryot (tedy u nás) jsou si nejpodobnější právě s těmi od Asgard archea. „Je v tuto chvíli nepopiratelné, že Asgard archea přispěla velkou měrou ke složitosti, kterou dnes vidíme u eukaryot. Takže proč by neměla být zapojena i do původu imunitního systému? Máme nyní silné důkazy, že je to pravda,“ dodal Leão.
Biologický stroj času
Zkoumání těchto organismů připomíná detektivní práci bez těl. Z doby před dvěma miliardami let se nedochovaly žádné fosilie těchto mikrobů. Vědci proto musí spoléhat na genetické plány současných organismů a rekonstruovat minulost pomocí složitých modelů.
Je to jediný způsob, jak nahlédnout do momentu, kdy na Zemi vznikl komplexní život. „Představte si stroj času, ne pro zkoumání říše dinosaurů nebo starověkých civilizací, ale pro cestu hluboko k potenciálním metabolickým reakcím, které mohly zažehnout úsvit komplexního života,“ popsala význam objevu Valerie De Anda, bioložka z Texaské univerzity v Austinu, pro univerzitní zpravodaj. „Místo fosilií nebo starověkých artefaktů se díváme na genetické plány moderních mikrobů, abychom rekonstruovali jejich minulost,“ dodala De Anda.
Ukazuje se, že předek všech moderních Asgarďanů žil v horkém prostředí a konzumoval oxid uhličitý. Skupina Hods, která má k nám nejblíže, se však evolučně posunula. Začala žít v chladnějším prostředí a její metabolismus přešel na zpracování uhlíku, což je princip, na kterém funguje i naše tělo. Kruh se uzavřel a my konečně známe svůj původ.
