Нове дослідження показує, що формування складних еукаріотичних рис могло розпочатися майже 3 мільярди років тому — задовго до кисневого збагачення Землі.
Команда, що застосувала метод «молекулярного годинника», встановила раннє виникнення базових еукаріотичних структур, включно з актином, тубуліном та протоядром. Том Вільямс пояснив: «ми змогли створити дерево життя з роздільною здатністю за часом», поєднавши генетичні дані сотень видів із викопними свідченнями. Модель CALM — «Complex Archaeon, Late Mitochondrion» — показала послідовний розвиток цитоскелету та внутрішніх мембран.
Перші ознаки складності виникли близько 2,9–3 млрд років тому, коли відсутність кисню не перешкоджала появі структурованішої клітини. Наступними з’явилися апарат Гольджі та розмаїття систем експресії генів. Др Крістофер Кей наголосив: «особливістю цього дослідження є детальне вивчення того, що роблять ці родини генів — і коли саме». Це підкреслює тривалий, поступовий шлях еволюційної складності.
Мітохондрії з’явилися значно пізніше — близько 2,2 млрд років тому — вже під час зростання рівня атмосферного кисню. Це свідчить, що складні клітини існували до Великої оксидаційної події, але потребували екологічного поштовху для подальшої диверсифікації. Таке пізнє злиття передбачає багатоступеневий перехід від простих архей до повноцінних еукаріотів.
Результати демонструють, що шлях до складності не був швидким стрибком, а розтягнувся майже на мільярд років. Поєднання палеонтології, філогенетики та молекулярної біології створило часово узгоджену реконструкцію, яка суттєво уточнює наше розуміння ранньої еволюції клітин.