Naukowcy z Uniwersytetu w Utrechcie w Holandii i Instytutu Badań Biomedycznych w Barcelonie, zrewidowali mechanizm powstania pierwszych organizmów eukariotycznych. Okazało się, że ewolucja od prostych komórek bakteryjnych do złożonych komórek eukariotycznych przebiegała inaczej niż wcześniej sądzono. Eksperci przedstawili swoje odkrycia w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Ecology & Evolution.

Według autorów tej pracy naukowej, pierwsza komórka, która uzyskała mitochondria (nazywa się to LECA - czyli „ostatni wspólny przodek eukariotów”) posiadała już strukturę i funkcje komórki eukariotycznej. Wcześniej uważano, że to pozyskanie mitochondriów było kluczowym krokiem w rozwoju złożoności organizmów żywych (wszystkie organizmy wielokomórkowe to eukarionty). Aby dowiedzieć się, jakie zmiany faktycznie przyczyniły się do powstania komórki eukariotycznej, naukowcy przeanalizowali genomy współczesnych gatunków i zrekonstruowali ewolucję DNA.

Okazało się, że prokarionty stały się bardziej złożone w wyniku mutacji genetycznych, duplikacji materiału genetycznego i nabywania genów poprzez transfer poziomy, czyli z komórki do komórki. Naukowcy odkryli, że w wyniku duplikacji genom prokariotów podwoił się. Rozszerzyły się rodziny genów i białka pokrywające pęcherzyki wewnątrzkomórkowe. W rezultacie prokarionty nabyły złożoną wewnątrzkomórkową sieć sygnalizacyjną, system transportu pęcherzyków i rozwinięty cytoszkielet.

Zgodnie z wynikami badań starożytne archeony, spokrewnione z niedawno odkrytym nadtypem Asgard, stworzyły wewnętrzne symbionty należące do alfaproteobakterii, które później przekształciły się w mitochondria. Zdaniem naukowców to ulepszony cytoszkielet i system transportowy pozwolił komórkom na wchłanianie przyszłych mitochondriów poprzez prymitywną fagocytozę. Z kolei mitochondria dostarczały komórkom nadmiar energii, która była wykorzystywana do dalszego komplikowania żywych organizmów.