حدود یک میلیارد سال پیش، سلول های گیاهی با به دست آوردن سیانوباکتری، توانایی فتوسنتز را به دست آوردند. این به کلروپلاست تکامل یافت که بخشی از ژنوم خود را نیز حفظ کرد، بنابراین سلول های گیاهی دارای سه ژنوم متفاوت هستند.
یک جلبک تک سلولی که بیش از 50 سال پیش جمعآوری شد و از آن زمان در آزمایشگاه رشد کرد، مشخص شد که ترکیب عجیبی از موجودات زمانی مستقل بوده است که کمتر از هفت ژنوم مختلف در آن وجود دارد.
جورج میگوید: «اینکه دو نوع مختلف و یکی از آنها آلوده به فاژ باشد، همه در یک سلول هستند، شگفتانگیز است.
این جلبک، نوعی به نام کریپتوموناد، مدتی قبل از سال 1970 توسط طبیعتشناس ارنست گئورگ پرینگشیم جمعآوری شد و بخشی از مجموعهای در دانشگاه گوتینگن در آلمان شد. در سال 1988، یک مطالعه میکروسکوپی باکتری های آشکار در سلول های جلبکو همچنین ویروس های موجود در باکتری های خاص.
در حالی که ژنوم اصلی سلول های پیچیده در هسته سلول است، میتوکندری ها هنوز ژنوم کوچک خود را حفظ می کنند. این بدان معناست که اکثر سلول های حیوانی دارای دو ژنوم مجزا هستند که در هر سلول تا چندین هزار نسخه از ژنوم میتوکندری وجود دارد.
هسته این جلبک قرمز به شکل منقبض شده نگهداری می شود زیرا حاوی ژن های خاصی است که برای فتوسنتز ضروری هستند. بنابراین، همه کریپتومونادها دارای چهار ژنوم مجزا هستند: ژنوم اصلی در هسته سلول، هسته باقیمانده جلبک قرمز، میتوکندری و کلروپلاست جلبک قرمز.
جلبک Cryptomonas gyropyrenoidosa دارای هفت ژنوم در داخل سلول خود است
میزبانی باکتری های همزیست برای سلول ها چندان غیرعادی نیست. تصور میشود که سلولهای پیچیده حدود 3 میلیارد سال پیش، زمانی که یک باکتری در یک سلول ساده دیگر شروع به زندگی کرد و یک مشارکت را تشکیل داد، به وجود آمدند، پدیدهای که به نام اندوسیمبیوز شناخته میشود. این باکتری به میتوکندری های تولید کننده انرژی که تقریباً در تمام سلول های پیچیده یافت می شود، تکامل یافته است.
می گوید، این مطالعه کاملاً مستند شده است دیو اسپیجر در دانشگاه آمستردام در هلند، که تکامل سلول های پیچیده را مطالعه می کند و نشان می دهد که روابط بین میزبان و باکتری ها و ویروس های موجود در آن به طرز شگفت آوری پیچیده است. اما او نمیپرسد که آیا این روابط در شرایط واقعی زنده میمانند یا فقط به دلیل محیط آزمایشگاهی پایداری که سلولها در آن نگهداری میشدند ادامه پیدا میکردند.
جورج معتقد است که این کنگلومرا در جلبک های دریایی جمع آوری شده توسط پرینگشیم وجود داشته است و از آن زمان به بعد، در بیش از 4400 نسل، به تمام فرزندان او منتقل شده است.
قبلاً شناخته شده بود که موجودات تک سلولی به نام دینوفلاژلات ها وجود دارند که در داخل جلبک های تک سلولی به نام دیاتوم ها با حداقل شش ژنوم مجزا در یک سلول نگهداری می شوند. یکی از این “دینوتوم ها” کشف شده توسط نوریکو یامادا در دانشگاه کنستانتس آلمان چهار بار دیاتوم ها را به دست آورد و می تواند نه ژنوم مجزا داشته باشد.
اما یامادا میگوید نتایج منتشر نشدهاش نشان میدهد که در هر موقعیتی، گونههای دیاتومهای یکسانی به دست آمده است، به این معنی که بسته به آنچه شما متمایز میدانید، همچنان میتواند تنها شش ژنوم مجزا داشته باشد.
تیم او سلول میزبان را شناسایی کردند کریپتوموناس ژیروپیرنوئیدوزادو باکتری دوست دارند گرلیا بسیاری و پلی زنوفیل مگایراو ویروس آلوده کننده M. polyxenophile مانند MAnkyphage.