För tre miljarder år sedan, saker på jorden var annorlunda. För en sak, det fanns inte allt detta syre överallt - de första cyanobakterierna fick ta reda på ett sätt att leva på vulkansk koldioxid, vatten och solljus. Dessa gamla organismer levde anaerobt, utan syre. Konstigt nog, vad vi andas idag är den typ av atmosfär som de möjliggjorde för oss, eftersom biprodukten av deras livsmedelsproduktion - syre - så småningom överträffade jordens atmosfär. Anaeroba organismer tvingades in i syrelösa hörn och planeter på planeten och hölls enkla och encelliga.

Det är ett djur, Men utan en mitokondri

Dock, när det finns en regel, det finns vanligtvis ett undantag, och en grupp forskare har upptäckt en liten, parasitisk cnidarian - en släkting till en manet - som tydligen inte använder syre för att andas. De publicerade sina resultat i februari 24, 2020 -nummer av Proceedings of the National Academy of Sciences.

Det här djuret, Henneguya salminicola , är en liten parasit med främmande huvud med en lång svans som livnär sig på muskelvävnad hos lax och andra fiskar. Det är en eukaryot - medlem i en bred grupp organismer som innehåller det mesta av det levande du kan se med blotta ögat:djur, växter, svampar, etc. Eukaryoternas celler innehåller alla möjliga fina organeller som deras mer primitiva motsvarigheter, prokaryoter, inte har. En av dessa organeller är mitokondrier, en struktur som har ett helt eget genom, separat från resten av organismen, och som eukaryota celler använder för att producera energi, med hjälp av syre.

Men inom de större grupperna kallar vi "eukaryoter, "Det finns några enkelliga, icke-djurarter som är anaeroba. De har inte mitokondrier, men har något forskare kallar "mitokondrionrelaterade organeller". Henneguya salminicola är den första djur- att ha den här funktionen.

Allt är väldigt konstigt, men hur fick de det här sättet?

Utvecklingen av en anomali

"Förfäderna till Henneguya hade nästan säkert mitokondrier, "säger studieförfattaren Stephen Atkinson, en forskningsprofessor vid Institutionen för mikrobiologi vid Oregon State University, i en e -postintervju. "Alla närmaste släktingar har mitokondrier, så utvecklingen till en anaerob livsstil och förlust av funktionella mitokondrier verkar vara en ny anpassning av den arten ensam - åtminstone som vi vet om hittills! "

I cellerna hos typiska djur, mitokondrier använder syre i en flerstegsprocess för att skapa kemisk energi. Forskargruppen fann att parasiten just har behövt anpassa sig till en miljö med mycket lite tillgängligt syre. Utan behov av mitokondrier, det förlorade de genetiska instruktionerna för åtminstone flera delar av processerna som använder syre - till exempel Henneguya salminicola har tappat sitt mitokondriella genom, som andra djurceller behöver eftersom de innehåller instruktionerna för användning av syre. Genom att förlora genomet, parasiten sparar energi genom att inte behöva kopiera gener för saker som den inte längre behöver.

Men hur kan den överleva utan syre i första hand?

"Vi antar att det istället måste absorbera molekyler relaterade till energiproduktion från värdcellerna, som redan har gjort en del av behandlingen, "säger Atkinson." Att stjäla något från värden är grundläggande för parasitering! "

Vad betyder det att vara ett djur?

Liksom många viktiga upptäckter, detta fynd var helt oväntat - forskarna hoppades kunna jämföra genomerna för två små parasiter, och varje gång försökte de köra det av Henneguya salminicola , något var uppenbarligen väldigt konstigt. Tittar mer på det, de fann att dess celler innehöll en liten tom påse där en mitokondrier en gång kunde ha varit.

"Denna upptäckt har utökat vår förståelse för vad det innebär att vara ett" djur "genom att visa att även komplext liv kan utvecklas på ett sätt för att lyckas i miljöer utan syre, "säger Atkinson." Att veta att anaeroba djur kan existera varnar oss för att vi måste vara på utkik efter detta hos andra arter - och kanske leta i anaeroba miljöer efter djur där vi aldrig skulle ha sett tidigare. Specifikt för myxozoan parasitforskning, det betyder att vi kommer att leta efter ovanliga eller saknade mitokondrier hos andra arter från och med nu, att försöka upptäcka förbindelserna mellan värdar, vävnad och miljö som leder till förlust av mitokondriell funktion för att dra nytta av anaerob metabolism. "

Upptäckten av anaeroba mekanismer i dessa parasiter kan också öppna en ny väg för behandling, eftersom specifika läkemedel har använts för att rikta andra anaeroba parasiter.

Två andra eukaryoter som har förlorat sina mitokondrier är giardia, en tarmparasit, och parasiten som orsakar den sexuellt överförbara infektionen trichomoniasis, eller "trich, "ringde Trichomonas vaginalis .