دانشمندان سرانجام به این سوال پاسخ دادند: اول مرغ بود یا تخم مرغ؟

یک گونه تک سلولی که در سال ۲۰۱۷ در رسوبات دریایی در اطراف هاوایی کشف شد و قدمت آن به بیش از یک میلیارد سال قبل از اولین حیوانات می رسد، به محققان اجازه داد به این سوال پاسخ دهند که آیا ایجاد تخم مرغ از مرغ است یا بالعکس؟

تیمی از محققان دانشگاه ژنو Chromosphaera perkinsii را مطالعه کردند، گونه‌ای تک سلولی که در سال ۲۰۱۷ در رسوبات دریایی در اطراف هاوایی کشف شد و مشاهده کردند که این گونه میلیارد ساله ساختارهای چند سلولی را تشکیل می‌دهد که بسیار شبیه جنین حیوانات است. این مشاهدات نشان می‌دهد که برنامه‌های ژنتیکی مرتبط با رشد جنینی ممکن است قبل از ظهور حیات جانوری وجود داشته باشد، یا اینکه کروموسفرهای پرکینزی به طور مستقل فرآیندهای مشابهی را توسعه داده‌اند. بنابراین طبیعت ابزار ژنتیکی «تخم‌سازی» را خیلی زودتر از «خلق جوجه» در اختیار داشت.

فرآیند تکامل تک سلولی

اولین اشکال حیات روی زمین مانند مخمر یا باکتری تک سلولی بودند، یعنی از یک سلول تشکیل شده بودند. با گذشت زمان، حیوانات به عنوان موجودات چند سلولی تکامل یافتند و از یک سلول تخمک به موجودات پیچیده تبدیل شدند. این رشد جنینی مراحل دقیقی را دنبال می کند که به طرز چشمگیری در میان گونه های جانوری مشابه است و ممکن است به دوره قبل از ظهور حیوانات برگردد. با این حال، انتقال از گونه های تک سلولی به موجودات چند سلولی هنوز به خوبی درک نشده است.

اومایا دودین، که اخیراً به عنوان استادیار در گروه بیوشیمی در دانشکده علوم دانشگاه ژنو منصوب شد، و تیمش شروع به مطالعه Chromospherea perkinsi، گونه‌ای بدوی از کامنسال کردند. این ارگانیسم تک سلولی بیش از یک میلیارد سال پیش از خط تکاملی حیوانی جدا شد و مطالعه آن بینش ارزشمندی در مورد مکانیسم هایی ارائه می دهد که ممکن است در گذار به چند سلولی نقش داشته باشد.

دانشمندان دریافتند که پس از رسیدن به حداکثر اندازه خود، سلول‌های کروموسفر پرکینزی بدون رشد بیشتر تقسیم می‌شوند و کلونی‌های چند سلولی را تشکیل می‌دهند که شبیه مراحل اولیه رشد جنینی حیوانات هستند. به طور بی سابقه ای، این کلنی ها حدود یک سوم چرخه زندگی خود را دوام می آورند و از حداقل دو نوع سلول متمایز تشکیل شده اند، که یک پدیده شگفت انگیز برای این نوع ارگانیسم است.

اومایا دودین، رهبر این مطالعه توضیح می‌دهد: «اگرچه کروموسفرپرکینزی گونه‌ای تک سلولی است، اما این رفتار نشان می‌دهد که فرآیندهای تمایز و هماهنگی چند سلولی در این گونه قبل از ظهور اولین جانوران روی زمین وجود داشته است».

حتی شگفت انگیزتر، نحوه تقسیم این سلول ها و ساختار سه بعدی آنها به طرز شگفت آوری یادآور مراحل اولیه رشد جنینی در حیوانات است.

تجزیه و تحلیل فعالیت های ژنتیکی در این مستعمرات، با همکاری دکتر جان برنز از آزمایشگاه علوم اقیانوسی بیگلو، شباهت های قابل توجهی را با جنین های حیوانات نشان داد، که نشان می دهد برنامه های ژنتیکی در توسعه چند سلولی پیچیده بیش از یک میلیارد سال پیش نقش داشته اند. وجود داشته اند

مارین اولیوتا، تکنسین آزمایشگاهی در گروه بیوشیمی در دانشکده علوم دانشگاه ژنو و نویسنده اصلی این مطالعه توضیح می‌دهد: «شگفت‌انگیز است که گونه‌ای تازه کشف‌شده به ما اجازه می‌دهد بیش از یک میلیارد سال به عقب بازگردیم». در واقع، این مطالعه نشان می دهد که یا اصل رشد جنینی قبل از حیوانات وجود داشته است، یا اینکه مکانیسم های رشد چند سلولی به طور جداگانه در کروموسفرهای پرکینزی تکامل یافته است. یافته ای که پاسخ به سوال ابدی خلقت تخم مرغ قبل از مرغ را ثابت کرد.

نتایج این مطالعه در مجله علمی Nature منتشر شده است.

منبع: یورونیوز