Эти фрагменты, как кусочки пазла, собрали с помощью компьютера, и тогда стало ясно: перед ними совершенно новая группа архей.

Результаты опубликованы в издании Cell.

Археи — это одноклеточные организмы, как и бактерии, но их генетика сильно отличается. У них другая оболочка и иные процессы обмена веществ.

После долгих исследований микробиологи выделили этих существ, описали их и назвали Asgard archaea. Имя взяли из норвежской мифологии — в честь небесного царства Асгард. А обнаружили их рядом с «замком Локи» — черной дымкой на дне Атлантического океана между Норвегией и Шпицбергеном.

Археи Асгарда оказались настоящей находкой для науки. Они стали недостающим звеном между археями и эукариотами — организмами, у которых клетки имеют ядро, как у растений и животных. Это открытие заставило ученых пересмотреть «древо жизни». Раньше все живые организмы делили на три группы: бактерии, археи и эукариоты. Но теперь некоторые исследователи предлагают объединить эукариоты с археями Асгарда, сократив число групп до двух.

Профессор Мартин Пилхофер и его команда из ETH Zurich уже несколько лет изучают этих загадочных микробов. Два года назад они опубликовали статью в журнале Nature, где описали структуру клеток Lokiarchaeum ossiferum — одного из видов архей Асгарда. Этот микроб нашли в солоноватой воде в Словении. Ученые обнаружили, что у него есть белок, похожий на актин, который есть у эукариот. Этот белок, названный локиактином, образует нити, которые, как скелет, поддерживают сложную структуру клетки.

Но это еще не все. У эукариот есть еще один важный элемент — микротрубочки, которые помогают перемещать вещества внутри клетки. Ученые долго не могли понять, откуда они взялись. И вот недавно команда Пилхофера обнаружила похожие структуры у архей Асгарда. Правда, они меньше по размеру и встречаются только у некоторых видов. Пока непонятно, зачем они нужны, но ученые предполагают, что они выполняют те же функции, что и у эукариот.

Исследователи работали вместе, объединив знания из микробиологии, биохимии и клеточной биологии.

Без такого подхода мы бы не продвинулись так далеко, — говорит Пилхофер.

Один из ключевых вопросов: как цитоскелет — внутренний каркас клетки — повлиял на развитие сложной жизни? Ученые считают, что он сыграл важную роль. Возможно, именно благодаря ему археи Асгарда смогли развить придатки, которые позволили им взаимодействовать с бактериями и даже захватывать их. Со временем эти бактерии превратились в митохондрии — энергетические станции современных клеток. А потом появилось ядро и другие части клетки — так родилась эукариотическая клетка.

Теперь команда Пилхофера планирует изучить, как работают актиновые нити и микротрубочки у архей Асгарда. Они также хотят найти белки на поверхности этих микробов и создать антитела, которые помогут «вылавливать» их из смешанных культур.

У нас еще много вопросов, — говорит Пилхофер. — Но разгадывать секреты этих микробов невероятно увлекательно.

Ранее ученые исследовали архей из антарктического водоема.

Иллюстрация: Изображение архея Асгарда, сделанное художником на основе данных криоэлектронной томографии: тело клетки и придатки имеют нитевидные скелетные структуры, подобные тем, что встречаются в сложных клетках с ядрами. Источник: Margot Riggi, Max Planck Institute of Biochemistry.