Egy új felfedezés adott némi csavart a “tyúk vagy a tojás” kérdésnek, amit évszázadok óta boncolgatunk. Eszerint az embrió fejlődéséhez szükséges biológiai folyamatok már jóval azelőtt léteztek, hogy az első állat vagy annak a tojása megjelent volna. Ez a felfedezés megváltoztatja, amit eddig tudtunk az evolúció idővonaláról, és megmutatja, mennyire bonyolult volt az élet kifejlődése a Földön.
Kutatók szerint a sekély tengerek üledékében élő egysejtű organizmusok figyelemre méltó hasonlóságokat mutatnak a szaporodás tekintetében az állati embriókkal. Az önálló osztódás módja pontosan tükrözi az embrió sejtosztódásának folyamatát.
A szóban forgó mikroba neve Chromosphaera perkinsii. Több milliárd éve létezik – jóval az első állatok megjelenése előtt is létezett –, ez pedig azt jelenti, hogy az élet már a tojások kialakulása előtt kidolgozta a tojások biológiai működésének módját.
A zürichi Swiss Federal Institute of Technology biokémikusa, Omaya Dudin elmondta: “Bár a C. perkinsii egysejtű faj, ez a viselkedés megmutatja, hogy a többsejtű koordinációs és differenciálódási folyamatok már jóval azelőtt jelen voltak a fajban, hogy az első állat megjelent volna a Földön.”
Minden többsejtű állat hasonlóan kezdi életét a bolygón. Két ivarsejt találkozik és egybeolvad, majd megindul a sejtosztódás és a fejlődés folyamata. Ennek a folyamatnak a legkorábbi fázisa a szétválás, a gyors sejtosztódás, ami méretnövekedés nélkül történik. Ezt nevezzük palintómiának. Ennek a folyamatnak a következményeként üreges közepű sejtek jönnek létre, melyek alakja a málnára hasonlít. Ezt nevezzük blasztulának.
Érdekes módon hasonló folyamatot figyeltek meg az egysejtű organizmusok szaporodásánál. Ezekben az esetekben az organizmus több leánysejtre oszlik, melyek különválnak és egymástól függetlenül működnek. A tudósok már korábban felfedezték a párhuzamot a két jelenség között.
Egy nemrég publikált tanulmány szerint az ichthyosporean lehet az értékes modell az állatok eredetének megismeréséhez. Az ichthyosporean az egysejtű organizmusokhoz tartozik, melyek több mint egy milliárd évvel ezelőtt ágaztak le abból a vonalból, melyből végül az állatok kialakultak. Bár nem tartoznak az állati fajok közé, nagyon szoros evolúciós kapcsolatban állnak velük. Az ichthyosporeanok és az állatok ezeket a jellemzőket közös őstől örökölték, mielőtt eltérő evolúciós útra léptek volna.
A Genovai Egyetem tudósai megjelentettek egy tanulmányt, melyben az áll, hogy a C. perkinsii palintómia útján szaporodik, ami hasonló ahhoz, ahogyan az állati sejtek osztódnak a mitózis során.
A kutatás során a C. perkinsiire fókuszáltak – ami egyike azon kevés ichthyosporeannak, ami nem parazita – és összehasonlították más, velük azonos csoportba tartozó mikroorganizmusokkal. Hasonlóságot találtak a palintómiás szaporodás és az állatok fejlődésének korai szakasza között.
Rájöttek, hogy a palintómiás osztódás után a C. perkinsii olyan sejtcsoportot alkot, ami hasonló az állati blasztulához. Ez a sejtcsoport legalább két különböző típusú sejtet tartalmaz. A kolónia ebben a blasztulaszerű formában marad élete nagy részében, mielőtt a sejtek szétválnak és önállóan mozognak.
A folyamat feltűnően hasonlít az állati embriók fejlődéséhez. Ez arra utal, hogy a fejlődés közös tulajdonság lehet az állatok és az ichthyosporeanok között, ami azt mutatja, hogy az embrió fejlődésének genetikai tervrajza már az embriók kifejlődése előtt is létezett.
A természet ügyesen használja fel a már bevált dolgokat. Néha hasonló tulajdonságok vagy folyamatok figyelhetők meg teljesen más organizmusoknál, ezt nevezzük konvergens evolúciónak. Ahogyan a C. perkinsii fejlődik és sejtcsoportokat hoz létre, az szokatlan és nem figyelhető meg az ichthyosporeanoknál. Néhány elszórt megfigyeléstől eltekintve az állatok egyik közeli rokona sem mutat olyan fejlődést, mint az állati embrió vagy a C. perkinsii. Ez felveti annak lehetőségét, hogy a konvergens evolúció lehet a magyarázat, bár az is előfordulhat, hogy közös ősük van.
Mindenképp izgalmas felfedezésről van szó. A C. perkinsii segítheti megértenünk, hogyan fejlődtek ki az első állatok vagy megmutathatja, hogy a korai életnek jóval rugalmasabb genetikai eszközei voltak, mint azt eddig hittük.