Zeldzame magnetische bacteriën, die in hecht gebonden groepen voorkomen, bieden inzicht in hoe het leven complexe, meercellige vormen kan hebben ontwikkeld. Deze bacteriën, bekend als meercellige magnetotactische bacteriën (MMB), kunnen niet alleen overleven en zijn van elkaar afhankelijk, waarbij elke cel een gespecialiseerde rol heeft.
In tegenstelling tot andere microben delen MMB zich als een hele groep. Een door NASA gesteunde studie onthulde dat individuele cellen binnen deze groepen niet genetisch identiek zijn, wat een verrassende complexiteit aantoont en een blik biedt op de vroege stadia van het leven op aarde in de richting van diverse, meercellige ecosystemen.
MMB zijn magnetotactisch en gebruiken interne magnetische structuren om langs het magnetische veld van de aarde te navigeren. Ze vormen stabiele, gecoördineerde clusters van cellen, die tekenen vertonen van obligate meercelligheid - een toestand waarin individuele cellen niet op zichzelf kunnen overleven en als onderdeel van de groep moeten leven. Wanneer MMB zich voortplanten, repliceren ze alle cellen in het consortium tegelijk, waardoor het totale aantal cellen verdubbelt, dat vervolgens splitst in twee identieke consortia.
Individuele cellen binnen MMB-consortia zijn niet genetisch identiek en vertonen verschillende metabolische gedragingen. Elke cel heeft een rol die bijdraagt aan de overleving van de hele groep, vergelijkbaar met hoe cellen binnen meercellige organismen zich gedragen. In het menselijk lichaam verschillen bijvoorbeeld botcellen van bloedcellen en vetcellen van zenuwcellen, elk met een specifieke functie.
De evolutie van meercelligheid is een belangrijke overgang in de geschiedenis van het leven op aarde. Als de enige bekende bacteriën die obligate meercelligheid vertonen, bieden MMB een voorbeeld van mogelijke mechanismen achter deze stap in de evolutionaire geschiedenis van het leven. Het onderzoek werd ondersteund door het NASA Exobiology-programma en het Future Investigators in NASA Earth and Space Science and Technology (FINESST)-programma.