Недавние исследования уникального одноклеточного организма Chromosphaera perkinsii, обнаруженного у берегов Гавайев, пролили свет на загадку происхождения сложных форм жизни. Оказалось, что генетический инструментарий для многоклеточного развития и эмбриональных процессов существовал более миллиарда лет назад, задолго до появления животных.
Что такое Chromosphaera perkinsii?
Chromosphaera perkinsii принадлежит к группе ихтиоспор, которые отделились от линии животных свыше миллиарда лет назад. Несмотря на то что этот организм одноклеточный, его жизненный цикл включает многоклеточные колонии, напоминающие эмбриональные структуры:
- Формирование колоний с разными типами клеток.
- Способность к делению, при котором дочерние клетки остаются соединёнными перед отделением.
Эти особенности дают исследователям ценную модель для изучения эволюции многоклеточности и эмбрионального развития.
Переосмысление эволюционных временных рамок
Ранее считалось, что механизмы сложной организации, такие как клеточная сигнализация и адгезия, возникли только у первых многоклеточных организмов. Однако анализ C. perkinsii показал, что:
- Гены, связанные с клеточной адгезией, сигнализацией и регуляцией транскрипции, присутствовали у этого организма.
- Эти гены экспрессировались так же, как у ранних многоклеточных животных, включая губок и книдарий.
- Присутствие ключевых молекулярных маркеров, таких как Brachyury (участвует в гаструляции), указывает на древние корни эмбриональных процессов.
Что это значит для парадокса «курица или яйцо»?
Результаты исследования показывают, что яйцо, как символ эмбрионального развития, могло существовать задолго до появления животных. Генетическая основа для сложных форм жизни сформировалась у одноклеточных предков, таких как C. perkinsii, более миллиарда лет назад. Это открытие подтверждает, что процессы, подобные развитию яйца, могли быть частью эволюции ещё на одноклеточном этапе.
Потенциальные выводы
- Расширение понимания происхождения многоклеточной жизни.
- Возможность использовать одноклеточные организмы для изучения ранних этапов эволюции.
- Пересмотр временной шкалы возникновения сложных биологических процессов.
Открытие Chromosphaera perkinsii меняет наше представление о том, как жизнь на Земле развивалась от простых клеток до разнообразных форм, включая человека, и напоминает, что иногда ответы на самые сложные вопросы лежат в самых маленьких формах жизни.