دانشمندان جواب سوال اول مرغ یا تخممرغ؟ را یافتند: برنامههای ژنتیکی تخمگذاری پیش از مرغها وجود داشته

تیمی از پژوهشگران دانشگاه ژنو با مطالعه کروموسفائرا پرکینسی، یک گونه تکسلولی که در سال ۲۰۱۷ در رسوبات دریایی اطراف هاوایی کشف شده، مشاهده کردند که این موجود یک میلیارد ساله ساختارهای چندسلولی میسازد که شباهت زیادی به جنینهای حیوانی دارند. این مشاهدات نشان میدهد که برنامههای ژنتیکی مربوط به رشد جنینی امکانپذیر پیش از ظهور حیات حیوانی وجود داشته یا اینکه کروموسفائرا پرکینسی بهطور جداگانه فرآیندهای مشابهی را گسترش داده است. به این دلیل، طبیعت ابزارهای ژنتیکی را برای خلق تخم بسیار قبلتر از خلق مرغها در اختیار داشته است.
روال تکامل تکسلولیها
اولین شکلهای حیات بر روی زمین تکسلولی بودند، همانند مخمرها یا باکتریها، یعنی از یک سلول آغاز شده بودند. با گذشت زمان حیوانات به موجودات چندسلولی تکامل یافتند و از یک سلول تخم به موجودات پیچیدهای تبدیل شدند. این گسترش جنینی مراحل دقیقی را در بر میگیرد که در بین گونههای حیوانی به نحوه شگفتانگیزی شبیه است و ریشه در دورهای پیش از ظهور حیوانات دارد. با این حال، تا به امروز انتقال از گونههای تکسلولی به موجودات چندسلولی بهخوبی درک نشده است.
اومایا دودین، که بهتازگی به عنوان استادیار در دپارتمان بیوشیمی دانشکده علوم دانشگاه ژنو منصوب شده، به همراه تیمش مطالعه بر روی کروموسفائرا پرکینسی، یک گونه ابتدایی از اوکاریوتها را آغاز کردند. این موجود تکسلولی بیش از یک میلیارد سال پیش از خط تکاملی حیوانات جدا شده و مطالعه آن بینش ارزشمندی در مورد مکانیسمهایی ارائه میدهد که امکانپذیر به انتقال به چندسلولی پشتیبانی کرده باشند.
پرکینسی پس از رسیدن به اندازه حداکثری، بدون رشد بیشتر تقسیم میشود و کلونیهای چندسلولی را میسازد که همانند مراحل اولیه رشد جنینی حیوانات میباشند. بهنحوه بیسابقهای، این کلونیها تقریبا یک سوم از چرخه زندگی خود را حفظ میکنند و حداقل از دو نوع سلول متمایز تشکیل شدهاند، که این اتفاق برای این گونه شگفتانگیز است.
اومایا دودین، سرپرست این پژوهش، توضیح میدهد اگرچه کروموسفائرا پرکینسی یک گونه تکسلولی است، اما این رفتار مشخص میکند که فرآیندهای هماهنگی و تفاضل چندسلولی پیش از ظهور اولین حیوانات در زمین در این گونه وجود داشتهاند.
حتی شگفتانگیزتر آن که، نحوه تقسیم این سلولها و ساختار سهبعدی آنها بهطور شگفتآوری یادآور مراحل اولیه رشد جنینی در حیوانات است.
تحلیل فعالیت ژنتیکی در این کلونیها با همکاری دکتر جان برنز از آزمایشگاه بیگلو برای علوم اقیانوسی، شباهتهای جالبی را با جنینهای حیوانی نشان داد، که بیانگر این است که برنامههای ژنتیکی مرتبط با گسترش چندسلولی پیچیده بیش از یک میلیارد سال پیش وجود داشتهاند.
مارین اولیوتا، تکنسین آزمایشگاه در دپارتمان بیوشیمی دانشکده علوم دانشگاه ژنو و نویسنده اصلی این مطالعه، توضیح میدهد شگفتانگیز است که یک گونه که بهتازگی کشف شده، به ما این امکان را میدهد که به بیش از یک میلیارد سال پیش بازگردیم. در واقع، این مطالعه مشخص میکند که یا اصل رشد جنینی پیش از حیوانات وجود داشته، یا مکانیسمهای گسترش چندسلولی بهطور جداگانه در کروموسفائرا پرکینسی تکامل یافتهاند. یافتی که جواب به سوال همیشگی مبنی بر خلق تخممرغ پیش از مرغ را ثابت کرد.




