Nesenais atklājums sniedz aizraujošu jaunu pavērsienu klasiskajam jautājumam “vista vai ola”, kas cilvēkus ir mulsinājis gadsimtiem ilgi.
Tas liecina, ka bioloģiskie procesi, kas nepieciešami embriju attīstībai, pastāvēja jau ilgi pirms pirmo dzīvnieku vai to olu parādīšanās. Šis atklājums maina to, ko mēs zinam par evolūcijas laika skalu, un parāda, cik sarežģīta bija agrīnā dzīve uz Zemes.
Kā norāda pētnieku grupa, vienšūnu organisms, kas mīt seklās jūras nogulumos, reprodukcijas laikā uzrāda ievērojamas līdzības ar dzīvnieku embrijiem. Tā dalīšanās metode cieši atspoguļo embriju šūnu dalīšanās procesu.
Apspriežamais organisms ir mikrobs, kas pazīstams kā Chromosphaera perkinsii. Tā pastāvēja vairāk nekā miljardu gadu — pirms pirmo dzīvnieku parādīšanās —, tas nozīmē, ka dzīvība radīja olu bioloģisko ietvaru krietni pirms pašu olu parādīšanās.
Šveices Federālā Tehnoloģiju institūta bioķīmiķe Omaja Dudina paskaidroja: "Lai gan C. perkinsii ir vienšūnu suga, šī uzvedība liecina, ka daudzšūnu koordinācijas un diferenciācijas procesi jau pastāv sugā, krietni pirms pirmie dzīvnieki parādījās uz Zemes."
Visi daudzšūnu dzīvnieki sāk savu eksistenci līdzīgā veidā. Divas gametas saplūst un apvienojas, uzsākot šūnu dalīšanās un attīstības procesu. Šī procesa agrākā fāze, kas pazīstama kā šķelšanās, ietver ātru šūnu dalīšanos, kas notiek ātri pēc kārtas, nepalielinot izmēru, process, kas pazīstams kā palintomija. Šī procesa rezultāts ir šūnu kopa ar dobu centru, kas atgādina aveņi, kas pazīstama kā blastula.
Interesanti, ka līdzīgs process tiek novērots vienšūnu organismos kā reprodukcijas metode. Šādos gadījumos organisms sadalās vairākās meitas šūnās, kuras pēc tam atdalās un darbojas neatkarīgi. Zinātnieki jau iepriekš ir pamanījuši paralēles starp šīm parādībām.
Faktiski pētījums, kas publicēts šā gada sākumā, liecināja, ka Ichthyosporeans varētu kalpot par vērtīgu paraugu dzīvnieku izcelsmes izpētei. Tas ir tāpēc, ka Ichthyosporeans pieder pie vienšūnu organismu grupas, kas pirms vairāk nekā miljarda gadu atzarojas no ciltskokiem, kas galu galā radīja dzīvniekus. Lai gan tie nav klasificēti kā dzīvnieki, tiem ir ciešas evolucionāras attiecības. Jebkādas līdzības starp šiem mikroorganismiem un dzīvniekiem, visticamāk, ir pazīmes, kas mantotas no kopīga senča pirms viņu evolūcijas ceļu sadalīšanās.
2024. gadā zinātnieku grupa, kuru vadīja bioķīmiķe Marine Olivetta no Ženēvas universitātes, publicēja pētījumu, kurā parādīts, ka C. perkinsii vairojas, izmantojot procesu, ko sauc par palintomu, kas ir līdzīgs tam, kā dzīvnieku šūnas dalās mitozes laikā.
Tikmēr Dudins un viņa komanda koncentrējās uz C. perkinsii - vienu no nedaudzajiem Ichthyosporeans, kas nav parazīts - un salīdzināja to ar citiem organismiem tajā pašā grupā, lai atrastu vairāk līdzību starp paltomisko reprodukciju un dzīvnieku attīstības agrīnajiem posmiem.
Viņi atklāja, ka pēc dalīšanās caur palintomu C. perkinsii veido šūnu kopu, kas līdzīga dzīvnieka blastulai. Šajā klasterī ir vismaz divi atšķirīgi šūnu veidi. Kolonija paliek šajā blastulai līdzīgajā formā lielu savas dzīves daļu, pirms šūnas galu galā sadalās un pārvietojas neatkarīgi.
Process ir pārsteidzoši līdzīgs tam, kā attīstās dzīvnieka embrijs. Tas norāda, ka šāda attīstība varētu būt kopīga senču iezīme starp dzīvniekiem un Ichthyosporea, kas liecina, ka embriju attīstības ģenētiskais plāns pastāvēja pat pirms pašu embriju evolūcijas.
Tomēr daba lieliski spēj atkārtoti izmantot veiksmīgas idejas. Dažreiz līdzīgas iezīmes vai procesi nejauši parādās pilnīgi atšķirīgos organismos, ko sauc par konverģentu evolūciju. Veids, kā C. perkinsii attīstās un veido šūnu kopas, ir neparasts, un tas nav novērots citiem ihtiosporiem. Faktiski, ja neskaita dažus novērojumus, neviens dzīvnieku tuvs radinieks neuzrāda tādu attīstību kā dzīvnieka embrijs vai C. perkinsii. Tas palielina iespēju, ka konverģenta evolūcija to varētu izskaidrot, lai gan ir arī iespējams, ka viņiem ir kopīgs sencis.
Katrā ziņā šis atklājums ir aizraujošs. C. perkinsii varētu palīdzēt mums saprast, kā dzīvnieki vispirms attīstījās, vai arī tas varētu parādīt, ka agrīnai dzīvībai bija daudz elastīgāki ģenētiskie rīki, nekā mēs iepriekš domājām.
