😲 کشف حیرت‌انگیز: راز تکامل حیات فاش شد! سلول‌هایی که مثل جنین رفتار می‌کنند!

پیدا شدن نوعی تازه از میکروارگانیسم‌ها

یه موجود تک‌سلولی به اسم Chromosphaera perkinsii تو سال ۲۰۱۷ تو رسوبات دریایی اطراف هاوایی کشف شد. اولین آثار این موجود به بیش از میلیارد سال پیش برمی‌گرده، دورانی که هنوز هیچ حیوونی پا به عرصه وجود نذاشته بود. یه گروه از دانشگاه ژنو (UNIGE) فهمیدن که این موجود، ساختارهایی چندسلولی درست می‌کنه که شباهت عجیبی به جنین‌های حیوونی دارن.

پیشرفت‌های ژنتیکی قبل از پیدایش حیوانات

این مشاهدات نشون می‌ده که برنامه‌های ژنتیکی که مسئول رشد جنینی هستن، خیلی قبل‌تر از ظهور حیات حیوانی وجود داشتن، یا C. perkinsii به طور مستقل تکامل پیدا کرده و فرایندهای مشابهی رو توسعه داده. به نظر می‌رسه طبیعت، ابزارهای ژنتیکی لازم برای «درست کردن تخم‌ها» رو خیلی قبل‌تر از «اختراع مرغ‌ها» در اختیار داشته. این مطالعه توی مجله Nature چاپ شده.

تحول حیات روی زمین

اولین شکل‌های حیات که روی زمین ظاهر شدن، تک‌سلولی بودن، یعنی از یه سلول واحد تشکیل شده بودن، مثل مخمر یا باکتری‌ها. بعدا، حیوانات – موجودات چندسلولی – از یه سلول، یعنی سلول تخم، تکامل پیدا کردن تا موجودات پیچیده‌تری بشن. این رشد جنینی، مراحل دقیقی رو دنبال می‌کنه که تو گونه‌های حیوانی خیلی شبیه به همه و ممکنه به دورانی برگرده که قبل از ظهور حیوانات بوده. با این حال، اینکه چطور از گونه‌های تک‌سلولی به موجودات چندسلولی رسیدیم، هنوز خیلی روشن نیست.

تحقیقات روی C. perkinsii

اومایا دودین که اخیرا به عنوان استادیار تو بخش بیوشیمی دانشکده علوم UNIGE منصوب شده و قبلا محقق SNSF Ambizione تو EPFL بوده، همراه تیمش روی Chromosphaera perkinsii کار می‌کنن که یه نوع از پروتیست‌های باستانیه.

کشف‌هایی درباره تک‌سلولی‌ها و رفتن به سمت چندسلولی‌ها

این موجود تک‌سلولی که بیش از یه میلیارد سال پیش از مسیر تکاملی جانوران جدا شده، اطلاعات خیلی خوبی درباره‌ی مکانیسم‌هایی می‌ده که احتمالا باعث تغییر به چندسلولی بودن شدن. دانشمندا با بررسی C. perkinsii، فهمیدن که این سلول‌ها بعد از رسیدن به بزرگ‌ترین اندازه‌شون، بدون بزرگ‌تر شدن، تقسیم می‌شن و کلونی‌های چندسلولی درست می‌کنن که شبیه مراحل اولیه‌ی رشد جنینی جانوران هستن.

به شکل بی‌سابقه‌ای، این کلونی‌ها حدود یه سوم از زمان زندگیشون رو حفظ می‌کنن و حداقل دو نوع سلول متفاوت دارن؛ یه اتفاق عجیب برای این نوع موجودات. اومایا دودین، که سرپرست این تحقیق بوده، توضیح می‌ده: «با این‌که C. perkinsii یه گونه تک‌سلولیه، این رفتار نشون می‌ده که فرایندهای هماهنگی و تمایز چندسلولی، خیلی قبل‌تر از این‌که اولین جانوران روی زمین ظاهر بشن، تو این گونه وجود داشته.»

حتی جالب‌تر این‌که، روش تقسیم شدن این سلول‌ها و ساختار سه‌بعدی که می‌گیرن، به طرز عجیبی یادآور مراحل اولیه‌ی رشد جنینی تو جانوران هستن. تو همکاری با دکتر جان برنز از آزمایشگاه بیگلو برای علوم اقیانوسی، بررسی فعالیت ژنتیکی داخل این کلونی‌ها نشون داد که شباهت‌های جالبی با اونچه تو جنین‌های جانوری می‌بینیم، وجود داره و پیشنهاد می‌کنه که برنامه‌های ژنتیکی که کنترل رشد پیچیده‌ی چندسلولی رو دارن، بیش از یه میلیارد سال پیش وجود داشتن.

مارین اولیوتا، که تکنسین آزمایشگاه در بخش بیوشیمی دانشکده علوم UNIGE و نویسنده اصلی این مقاله هست، توضیح میده: «این واقعا شگفت‌انگیزه، یه گونه که تازه کشف شده، به ما اجازه میده به بیش از یه میلیارد سال قبل برگردیم.» در واقع، این مطالعه نشون میده که یا اصل رشد جنینی قبل از ظهور جانوران وجود داشته، یا مکانیسم‌های رشد چندسلولی به طور جداگانه تو C. perkinsii تکامل پیدا کردن.

این کشف، می‌تونه نور جدیدی به یه بحث قدیمی علمی درباره‌ی فسیل‌های ۶۰۰ میلیون ساله‌ای که شبیه جنین‌ها هستن بندازه و شاید بعضی از تصورات قدیمی درباره‌ی چندسلولی بودن رو به چالش بکشه.