Когда-то систематикам приходилось характеризовать организмы, основываясь в основном на том, как они выглядели. Молекулярная филогения изменила это; как только ученые смогли выделить и амплифицировать ДНК, они начали классифицировать организмы на основе их генетических последовательностей. Но для этого обычно требовалось, чтобы организмы культивировались (и, следовательно, культивировались) в лаборатории.
Технология высокопроизводительного секвенирования сняла это ограничение. Теперь исследователи могут бросить каплю гноя, мочи или воды из пруда в секвенатор ДНК и найти множество ранее не идентифицированных микробов.
Тем не менее, редкие последовательности (и организмы, из которых они происходят) по-прежнему редки, и поэтому их все еще трудно найти. Микробные эукариотические хищники — это отдельные клетки со сложной внутренней структурой, и они относятся к редчайшим таксонам. Чтобы найти некоторых, исследователи обогатили образцы морской воды бактериальной добычей, чтобы стимулировать рост протистов, которые их съели. Рост протистов, в свою очередь, стимулировал рост питавшихся ими хищников. Только тогда исследователи провели свой метагеномный анализ. Они обнаружили 10 новых штаммов хищников, которые, по их словам, образуют новую супергруппу. Они назвали его Провара (за поедание прожорливых протистов).
Провары были обнаружены в морских местообитаниях по всему миру; в солоноватой и пресной воде; в коралловых рифах; у поверхности и на глубине. Это «внешне ничем не примечательные жгутиконосцы», которые охотятся на других одноклеточных эукариот. Далее ученые разделили их на две клады. Один из них, с двумя ранее идентифицированными, но до сих пор не классифицированными или неправильно классифицированными видами, поглощает свою добычу целиком. Другая группа, включая новые виды, намного меньше и, как правило, грызет свою добычу, откусывая и проглатывая маленькие кусочки клеток добычи, которые больше, чем они сами.
В номенклатуре, достойной доктора Сьюза, их первооткрыватели назвали две группы Nebulidia и Nibbleridia соответственно. Они разделяют части своего тела с дальними родственниками, что указывает на то, что их родословная является древней.
Метагеномика значительно расширила наши возможности по поиску новых видов микробов. Но у него есть пределы — он по-прежнему смещается в сторону более распространенных таксонов и, следовательно, может неадекватно раскрывать микробное разнообразие. Редким таксонам часто присваивают статус сиротских просто потому, что их редкость означает, что нам повезло наткнуться даже на один вид, а тем более на несколько.
Но это может противоречить их месту в их экосистеме. Возможно, они не являются изолированными реликвиями, какими кажутся на наших филогенетических деревьях — мы просто еще не обнаружили их родословную. И он может быть обширным. Пересмотр культивирования как средства поиска новых микробов, в том числе эукариотических хищников, может дать более полную и полную картину ранней эволюции сложных клеток.
Природа2022. DOI: 10.1038/s41586-022-05511-5
