Drie miljard jaar geleden, dingen op aarde waren anders. Voor een ding, er was niet al deze zuurstof overal - de eerste cyanobacteriën moesten een manier vinden om van vulkanisch koolstofdioxide te leven, water en zonlicht. Deze oude organismen leefden anaëroob, zonder zuurstof. Gek genoeg, wat we vandaag inademen is het soort atmosfeer dat ze voor ons mogelijk hebben gemaakt, omdat het bijproduct van hun voedselproductie - zuurstof - uiteindelijk de atmosfeer van de aarde inhaalde. Anaërobe organismen werden in zuurstofloze hoeken en gaten van de planeet gedwongen en eenvoudig en eencellig gehouden.

Het is een dier, Maar zonder mitochondriën

Echter, als er een regel is, er is meestal een uitzondering, en een groep wetenschappers heeft een kleine, parasitaire cnidarian - een familielid van een kwal - die blijkbaar geen zuurstof gebruikt om te ademen. Ze publiceerden hun bevindingen in de 24 februari, 2020 uitgave van de Proceedings van de National Academy of Sciences.

Dit dier, Henneguya salminicola , is een kleine buitenaardse parasiet met een lange staart die zich voedt met het spierweefsel van zalm en andere vissen. Het is een eukaryoot - een lid van een brede groep organismen die de meeste levende wezens omvat die je met het blote oog kunt zien:dieren, planten, schimmels, enz. De cellen van eukaryoten bevatten allerlei mooie organellen die hun meer primitieve tegenhangers, de prokaryoten, niet hebben. Een van die organellen zijn de mitochondriën, een structuur met een heel eigen klein genoom, gescheiden van de rest van het organisme, en welke eukaryote cellen gebruiken om energie te produceren, met behulp van zuurstof.

Maar binnen de grotere groepen noemen we "eukaryoten, " er zijn een paar eencellige, niet-dierlijke soorten die anaëroob zijn. Ze hebben geen mitochondriën, maar heb iets dat wetenschappers 'mitochondrion-gerelateerde organellen' noemen. Henneguya salminicola is de eerste dier om deze functie te hebben.

Het is allemaal heel vreemd, maar hoe zijn ze zo gekomen?

Evolutie van een anomalie

"De voorouders van Henneguya had vrijwel zeker mitochondriën, " zegt co-auteur Stephen Atkinson, een onderzoeksprofessor in de afdeling Microbiologie aan de Oregon State University, in een e-mailgesprek. "Al zijn naaste verwanten hebben mitochondriën, dus de evolutie naar een anaërobe levensstijl en verlies van functionele mitochondriën lijkt een recente aanpassing van die soort alleen te zijn - tenminste dat weten we tot nu toe!"

In de cellen van typische dieren, de mitochondriën gebruiken zuurstof in een meerstapsproces om chemische energie te creëren. Het onderzoeksteam ontdekte dat de parasiet zich gewoon moest aanpassen aan een omgeving met heel weinig beschikbare zuurstof. Zonder de noodzaak van mitochondriën, het verloor de genetische instructies voor ten minste verschillende delen van de processen die zuurstof gebruiken - bijvoorbeeld Henneguya salminicola zijn mitochondriaal genoom heeft verloren, die andere dierlijke cellen nodig hebben omdat ze de instructies voor het gebruik van zuurstof bevatten. Door het genoom te verliezen, de parasiet bespaart energie doordat hij geen genen hoeft te kopiëren voor dingen die hij niet meer nodig heeft.