gov-civil-vilareal.ptDe vlek? Levensvormen op de vroege aarde waren waarschijnlijk klodders bacteriën
>Toen de eerste levensvormen uitkwamen in de oersoep die uiteindelijk werd wat we kennen als onze planeet, hoe zagen ze er dan echt uit? Het had iets kunnen zijn dat er op zijn minst uitziet alsof het rechtstreeks uit een sci-fi-horror-dubbelfunctie komt.
Wat de Blob ook echt zou moeten zijn, het is niet bekend of dat ding - dat in de film uit 1958 (en de remake uit 1988 hierboven) op beroemde wijze een bioscoop terroriseerde - slechts één enorme buitenaardse amoebe was of een monsterconglomeraat van amoeben. Levensvormen als deze zijn niet zo fictief als het het laatste was. Biofilms zijn klodders bacteriën die kunnen functioneren als een enkelvoudig meercellig organisme. Tot nu toe werd gedacht dat eencellige microben het eerste leven op aarde waren. Nieuw onderzoek heeft gevonden dat sommige biofilms niet alleen groeien als dierlijke embryo's, maar mogelijk ook zo zijn geëvolueerd.
De meest verrassende multicellulariteit-gerelateerde functie die we hebben gevonden in: B. subtilis biofilms is hun herinnering aan het evolutionaire verleden. Moleculaire afdrukken van de evolutionaire geschiedenis zijn bepalend voor de ontwikkeling van dieren en planten. Het is nu duidelijk dat de ontwikkeling van biofilm dezelfde informatie ook opslaat. We kunnen stellen dat B. subtilis biofilms zijn niet macro-evolutionair naïef, bioloog Tomislav Domazet-Lošo, een professor aan de Katholieke Universiteit van Kroatië in Zagreb die onlangs een studie leidde die werd gepubliceerd in Moleculaire biologie en evolutie , vertelde SYFY WIRE.
star wars schurkenstaten gids voor één ouders
Je zult nooit, maar dan ook nooit ontsnappen aan microben. Geen levend wezen zou dat kunnen. Ze kruipen over je hele lichaam, van binnen en van buiten, van de kleine dinosaurussen die je wimpers schoonmaken tot darmbacteriën die ervoor zorgen dat je geen indigestie krijgt. Eerdere studies die naar het gedrag van bacteriële biofilms keken, toonden aan dat bacteriën sociaal kunnen zijn. Ze gingen echter nooit zo ver om te bepalen hoe de ontogenie van biofilms, of hoe ze zich ontwikkelen, vergeleken met hun fylogenie en zo zijn ze in de loop van miljarden jaren geëvolueerd. Meercellig zijn leek iets exclusiefs te zijn voor planten, dieren en schimmels. Dat denken stond op het punt aangevallen te worden door een microscopisch kleine versie van de Blob.
Domazet-Lošo gelooft dat de complexiteit van biofilms fluctueerde gedurende de miljarden jaren die nodig zouden zijn om te komen waar het nu is.
'Het eerste leven bestond waarschijnlijk uit meercellige biofilms, maar de eerste eukaryoten die later verschijnen, waren eencellige organismen met enorme cellen', zei hij. 'Ze graasden biofilms en jaagden op vrijzwemmende bacteriecellen. In de laatste fase ontwikkelden deze eencellige eukaryoten, om de voordelen van de groep te vergemakkelijken, ook meercelligheid. Deze eukaryote eencellige-naar-meercellige overgangen gebeurden vele malen onafhankelijk. De resultaten van dit proces zijn dieren, planten, meercellige algen en schimmels die we vandaag zien.'
Gebruik makend van genomische fylostratigrafie , een computationele methode die genen en eiwitten dateert door de verbinding tussen hen en hun oudste voorouder te maken, kon het team achterhalen in welke bacteriën waarin biofilms waren gekoppeld aan bepaalde voorouders. Dit soort analyse kan de evolutionaire perioden onthullen waarin een organisme belangrijke adaptieve veranderingen aanbracht. Vervolgens onderzochten ze biofilms van de bacteriën Bacillus subtilis, waaruit bleek dat genen die later evolueerden ook werden ingeschakeld in de latere fasen van biofilmontwikkeling. Het was het bewijs dat B. subtilis ontogenie weerspiegelt zijn fylogenie.
Bacteriën bleken veel complexer dan iemand ooit had gedacht. Biofilms ontwikkelen zich eigenlijk als een meercellig organisme - zonder hersenen kunnen ze nog steeds berichten verzenden zoals onze hersenen, zijn ze in staat om arbeid te verdelen en zelfs zichzelf te herkennen.
puzzel en draken super mario editie
'Bacteriële cellen in biofilms communiceren met elkaar op alle manieren die eukaryote cellen in hun weefsels gebruiken,' zei Domazet-Lošo. 'Dit omvat directe cel-tot-cel contacten, ligand-receptor communicatie en signalering via kleine moleculen. Verrassend genoeg gebruiken ze ook elektrische signalering op grote afstand, zoals wij dat doen in ons zenuwstelsel. Het lijkt er dus op dat ze niet hersenloos zijn.'
Andere aspecten van de biofilm die griezelig dicht bij een zich ontwikkelend embryo lagen, waren de groeistadia en bepaalde veranderingen in de morfologie. De meest kritische transities in de B. subtilis biofilm kwam twee keer voor, toen genen de transcriptie veranderden (hoe ze informatie kopieerden). Zelfs genen waarvan werd gedacht dat ze alleen door meercellige organismen werden gebruikt, werden in de klodder gevonden.
Betekent dit dat we enorme klodders bacteriën zullen zien sijpelen in bioscopen en diners en andere plaatsen waar ze absoluut niet thuishoren? Waarschijnlijk niet, tenzij ze daadwerkelijk fokken met buitenaardse amoeben. De vondst kan echter een revolutie teweegbrengen in de manier waarop pathogene biofilms in de medische wereld worden benaderd. Biofilms liggen aan de basis van verschillende ziekten, van atopische dermatitis tot de ziekte van Crohn tot chronische luchtwegaandoeningen zoals cystische fibrose en zelfs darmkanker.
Als de bacteriën achter een ziekte worden benaderd als een biofilm die in fasen groeit in plaats van miljarden individuen die zich eindeloos vermenigvuldigen, kan dit een verandering in de behandeling betekenen die die ziekte mogelijk dwarsboomt voordat deze dodelijk wordt. Er is één notoir ongrijpbare ziekte waarvan de behandeling volgens Domazet-Lošo echt baat zou kunnen hebben als ze als een biofilm wordt beschouwd.
waarom wil hij niet met me praten?
'Als ik één ziekte moet uitzoeken waarvan de behandeling echt baat zou hebben als ik het als een biofilm zou zien, dan zou dat de ziekte van Lyme zijn', zei hij. 'Ik werk aan een ander project dat zich specifiek richt op biofilms en morfotypes van Borrelia burgdorferi, een spirocheetbacterie die Lyme veroorzaakt.'
Biofilms zijn uiteraard niet van een andere planeet. Als je een buitenaards wezen wilt Blob ervaring is er echter altijd (wanneer de pandemie eindelijk van deze planeet verdwijnt) Blobfest.
