Японские исследователи впервые вырастили в лаборатории два штамма архей Heimdallarchaeia. Статья об этом опубликована в журнале Nature 28 октября 2026 года. Клетки HC1 и SC1 образуют длинные ветвящиеся выросты, которые соприкасаются с микробами-партнёрами. Постоянных внутренних мембранных структур, похожих на ядро и другие органеллы эукариот, у них не нашли.

Штаммы выделили из биоплёнки в газовой скважине на полуострове Босо в префектуре Тиба. HC1 выращивали вместе с метаногеном Methanocalculus, SC1 в культуре с двумя метаногенными партнёрами. Оба штамма живут только без кислорода, разлагают пептиды и зависят от обмена веществ с соседями, которые потребляют водород.

Контакт снаружи

При электронной микроскопии клетки выглядели как небольшие сферы с несколькими длинными отростками. Те ветвились и иногда расширялись на концах. Общих для всех клеток постоянных мембранных отсеков авторы не обнаружили. В некоторых клетках попадались редкие пузырьковидные образования, но их назначение пока неизвестно.

Выросты служили местом контакта. Учёные видели, как они прикрепляются к клеткам метаногенных партнёров. Это даёт конкретный сценарий раннего симбиоза: архея могла сначала наладить тесную связь с другим микробом через поверхность, не имея развитой системы внутренних мембран.

Представим два цеха, которые пока не объединили в одно здание, но протянули между собой наружные переходы для передачи материалов. Аналогия помогает увидеть возможный механизм, однако она не доказывает, что такие выросты стали оболочкой будущей митохондрии.

Граница вывода

Авторы предполагают, что архейный предок эукариот мог быть внутренне простым анаэробом и взаимодействовать с партнёрами через выросты. Ранний контакт с предком митохондрии, по их реконструкции, мог происходить в среде с низким содержанием кислорода. Штамм HC1 несёт гены цитохромоксидазы, связанной у других организмов с использованием кислорода, но в среде со следами кислорода сам не растёт. Рост появлялся рядом с аэробными бактериями. Исследователи считают, что фермент, вероятно, помогал обезвреживать кислород, а не обеспечивал дыхание.

Это не прямое наблюдение происхождения эукариот. Предковую клетку никто не видел, а вывод о её строении опирается на два современных штамма и сравнение геномов. Функция редких внутренних пузырьков также не установлена. Для тех, кто разбирает происхождение эукариот в собственной работе, на сайте предусмотрена подготовка научных статей.

Схема отделяет увиденные особенности клеток HC1 и SC1 от гипотезы о раннем симбиозе с предком митохондрии.

Фото: turek / Pexels