Эволюция в пробирке: учёные увеличили клетки дрожжей в 20 тысяч раз и предположили, как могла зарождаться жизнь на Земле
Группа исследователей из Технологического института Джорджии в США под руководством Уильяма Рэтклиффа с 2018 года проводит исследования, чтобы выяснить, как на Земле зародились и развивались более сложные формы жизни, чем одноклеточные организмы. Об одноклеточных известно, что они населяли Землю миллиарды лет, но, как появились более сложные организмы — ответа нет до сих пор.
Для этого учёные запустили рассчитанный на десятилетия проект по воспроизведению эволюционных процессов в лаборатории. В качестве экспериментального материала был выбран ядерный организм — эукариот — чей геном впервые полностью расшифровали в 1996 году. Это одноклеточные дрожжи Saccharomyces cerevisiae, широко используемые при изготовлении кондитерский, хлебопекарной продукции и алкоголя.
Размер этого организма нельзя увидеть без мощного микроскопа, но в процессе эволюционирования в пробирке учёным удалось увеличить дрожжи в 20 тысяч раз — до размеров тела плодовых мушек. В серии экспериментов учёные наблюдали за ростом эукариота и отбирали самые крупные и быстрорастущие клетки. И за три тысячи поколений получили первый очевидный результат.
При этом отдельные структуры становились прочными и жёсткими, как дерево. И чтобы понять, как это произошло, учёные использовали сканирующий электронный микроскоп для изучения многоклеточных кластеров и увидели срез растущих клеток.
«Мы обнаружили, что существует совершенно новый физический механизм, который позволяет группам вырастать до очень и очень больших размеров. "Ветви" дрожжей запутались — кластерные клетки начали вести себя как виноградная лоза, обвивая друг друга и укрепляя всю структуру», — рассказал один из авторов работы Озан Боздаг.