Яйцо или курица? Новое исследование предполагает, что нам следует изменить вопрос о самой популярной дилемме

Открытие одноклеточных видов открывает новые перспективы эмбриональной эволюции.

Эмбрион и его происхождение: одноклеточные виды могут дать ответы

Философский вопрос «Что было раньше, курица или яйцо?» оно может потерять свою актуальность, если мы будем анализировать новые научные открытия. Согласно исследованию исследователей из Женевского университета, генетические «инструкции», необходимые для формирования яиц, могли появиться еще до того, как на Земле появились животные. Исследование направлено на выявление эволюционных истоков эмбриогенеза – процесса, посредством которого оплодотворенная клетка (зигота) превращается в многоклеточный эмбрион.

Первый шаг в этом процессе, известный как деление, состоит в разделении исходной клетки на большее количество ячеек без увеличения их размера. Эта особенность эмбриогенеза, наряду с другими ключевыми стадиями, остается постоянной на протяжении всей эволюции животных. Однако исследователи признают, что им очень мало известно о происхождении этого процесса и о том, как он развивался. Жизнь на Земле зародилась в одноклеточных формах, поэтому возникает вопрос: как возник механизм, способный превратить одну клетку в сложный многоклеточный организм?

Чтобы изучить корни этого процесса, исследовательская группа изучила одноклеточный организм под названием Хромосфера перкинсиивид простейших, который более миллиарда лет назад отделился от эволюционного пути, приведшего к появлению животных.

Удивительное сходство между одноклеточными видами и развитием животных

Исследователи наблюдали за развитием вида Хромосфера перкинсии в реальном времени, используя метод, называемый долговременной визуализацией светлого поля. Наблюдения показали, что, как и на стадии деления в эмбриогенезе животных, клетки этого простейшего делятся в многоклеточную колонию примерно через 65 часов, не увеличиваясь в размерах. Такое поведение похоже на то, как яйца животных созревают и готовятся к делению.

Команда также обнаружила сходство на молекулярном уровне между механизмами деления. С. перкинсии и те, которые наблюдаются у современных животных. Перед первым дивизионом С. перкинсии накапливают важные клеточные компоненты, такие как белки и липиды, способом, напоминающим созревание ооцитов у животных.

«Хотя С. перкинсии является одноклеточным видом, такое поведение демонстрирует, что процессы многоклеточной координации и дифференциации присутствуют у этого вида задолго до появления первых животных на Земле», — сказал Омая Дудин, ведущий научный сотрудник исследования.

Эволюционная загадка: древние или самостоятельные процессы эмбриогенеза?

Это открытие поднимает важные вопросы об эволюции эмбриогенеза и о том, являются ли процессы, наблюдаемые при С. перкинсии разделяют один и тот же эволюционный путь с представителями животного царства, или же эти процессы развивались независимо и одинаковым образом у разных видов. Эти вопросы продолжают интересовать исследователей, и дебаты продолжаются.

«Совершенно потрясающе, что мы можем путешествовать во времени более чем на миллиард лет благодаря недавно открытому виду», — заключила Марин Оливетта, ведущий автор исследования.

Это открытие открывает новое понимание сложности эволюции жизни и может полностью изменить наше понимание того, как на Земле возникли многоклеточные формы.