ابتدا مرغ بوده یا تخم مرغ؟ دانشمندان پاسخ دادند

به گزارش بولتن نیوز به نقل از ایسنا، کروموسفائرا پرکینسی(Chromosphaera perkinsii) یک گونه تک سلولی است که در سال ۲۰۱۷ در رسوبات دریایی اطراف هاوایی کشف شد. قدمت اولین نشانه‌های حضور آن بر روی زمین به بیش از یک میلیارد سال قبل از ظهور اولین برمی‌گردد. گروهی از دانشگاه ژنو(UNIGE) مشاهده کرده‌اند که این گونه، ساختارهای چند سلولی را تشکیل می‌دهد که شباهت‌های قابل توجهی به جنین‌های حیوانی دارد.

به نقل از ساینس‌دیلی، این مشاهدات نشان می‌دهد که برنامه‌های ژنتیکی مسئول رشد جنین پیش از ظهور حیات جانوری وجود داشته است یا اینکه سی. پرکینسی(C. perkinsii) به طور مستقل برای توسعه فرآیندهای مشابه تکامل یافته است. بنابراین، طبیعت مدت‌ها قبل از اینکه جوجه‌ها به وجود بیایند، دارای ابزارهای ژنتیکی برای ساختن «تخم مرغ» بوده است.

اولین اشکال حیات که روی زمین ظاهر شدند تک سلولی بودند، یعنی از یک سلول منفرد مانند مخمر یا باکتری تشکیل شده بودند. بعدها، حیوانات که موجودات چند سلولی هستند، تکامل یافتند و از یک سلول منفرد که سلول تخم نام دارد به وجود آمدند تا موجودات پیچیده‌ای را تشکیل دهند.

این رشد جنینی مراحل دقیقی را دنبال می‌کند که به طور قابل توجهی بین گونه‌های جانوری مشابه است و می‌تواند به دوره‌ای بسیار پیش‌تر از ظهور حیوانات برگردد. با این حال، انتقال از گونه‌های تک سلولی به موجودات چند سلولی هنوز به خوبی درک نشده است. این سلول‌ها بدون رشد بیشتر، تقسیم می‌شوند و کلونی‌های چند سلولی شبیه مراحل اولیه رشد جنینی حیوانات را تشکیل می‌دهند.

اومایا دودین” و گروهش بر روی سی پرکینسی(C. perkinsii) که یک گونه اجدادی از آغازیان است، تمرکز کرده‌اند. این ارگانیسم تک سلولی بیش از یک میلیارد سال پیش از خط تکاملی جانوری جدا شد و درک ارزشمندی را در مورد مکانیسم‌هایی که ممکن است منجر به گذار آنها از تک سلولی به چند سلولی شده باشد ارائه می‌دهد.

با مشاهده این تک سلولی، دانشمندان دریافتند که این سلول‌ها، پس از رسیدن به حداکثر اندازه خود، بدون رشد بیشتر، تقسیم می‌شوند و کلونی‌های چند سلولی شبیه مراحل اولیه رشد جنینی حیوانات را تشکیل می‌دهند. به طور بی سابقه‌ای، این تک سلولی‌ها در حدود سومین چرخه زندگی خود باقی می‌مانند و حداقل دو نوع سلول متمایز را تشکیل می‌دهند که یک پدیده شگفت انگیز برای این نوع ارگانیسم است.

اومایا دودین، سرپرست این تحقیق، توضیح می‌دهد: اگرچه سی. پرکینسی یک گونه تک سلولی است، اما این رفتار نشان می‌دهد که فرآیندهای هماهنگی و تمایز چند سلولی از قبل در گونه‌ها وجود داشته است، قبل از اینکه اولین حیوانات روی زمین ظاهر شوند.

شگفت آورتر این است که نحوه تقسیم این سلول‌ها و ساختار سه بعدی آنها به طرز شگفت انگیزی یادآور مراحل اولیه رشد جنینی در حیوانات است. با همکاری دکتر جان برنز و تجزیه و تحلیل فعالیت ژنتیکی در این تک سلولی‌ها، شباهت‌های جالبی با آنچه در جنین‌های حیوانات مشاهده می‌شود، دیده شد که نشان می‌دهد برنامه‌های ژنتیکی حاکم بر فرآیند توسعه پیچیده‌ی چند سلولی‌ها بیش از یک میلیارد سال پیش وجود داشته است.

این کشف همچنین می‌تواند توضیح جدیدی برای یک بحث علمی طولانی‌مدت در مورد فسیل‌های ۶۰۰ میلیون ساله که شبیه جنین هستند ارائه کند و مفاهیم سنتی چند سلولی را به چالش بکشد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature منتشر شده است.