Paulinella chromatophoraは、独自の光合成能力を備えた単一細胞の生物であり、葉緑体を介して日光をエネルギーに変換できるようにします。葉緑体は、植物細胞や他のいくつかの生物に見られるオルガネラであり、光合成の原因です。しかし、植物や藻類とは異なり、Paulinella chromatophoraは異常なプロセスを通じて光合成能力を取得しました。
研究者は、葉緑体の起源と光合成生物の顕著な多様性に長い間魅了されてきました。ジャーナル「自然コミュニケーション」に掲載された最近の研究では、ブリティッシュコロンビア大学（UBC）の科学者とウィーン大学の科学者は、Paulinella Chromatophoraの進化史を調査し、光合成の腕前を獲得した方法を明らかにしました。
チームは、Paulinella Chromatophoraの光合成の獲得につながった進化のステップを追跡するために、詳細なゲノムおよび分子分析を実施しました。彼らは、アメーバが光合成シアノバクテリウムを飲み込んだことを発見し、それはアメーバの細胞質の中で共生関係に住んでいる内部共生生物になりました。
何百万年もの間、シアノバクテリアの内部共生は、光合成遺伝子をアメーバの核に徐々に伝達しました。この遺伝的移動により、Paulinella Chromatophoraは、独自の細胞内で光合成機構を発現および維持することができました。アメーバは本質的にシアノバクテリアを飼いならし、その光合成能力を独自のゲノムに統合しました。
この驚くべき進化イベントは約1億年前に発生し、Paulinella Chromatophoraを「生きた化石」にし、光合成の進化の初期段階を垣間見ることができます。
「この発見は、進化の並外れた創造性と、異なる生物間の共生関係を通じて複雑な生物系がどのように生じるかを示しています」と、この研究の上級著者であるパトリック・キーリング教授は述べています。 「Paulinella Chromatophoraは、光合成の起源と、細胞生命の進化を形作る動的プロセスを研究するためのユニークなモデルとして機能します。」
この研究は、光合成の獲得と進化を促進する基本的なメカニズムに関する貴重な洞察を提供し、地球上の生命の多様性を形作った顕著な共生関係に光を当てています。
