Oamenii de știință dezvăluie o soluție șocantă la paradoxul „găina sau oul”

Găina sau oul? Cercetătorii încearcă să răspundă la această întrebare pe care oamenii au dezbătut-o încă din cele mai vechi timpuri.

Viața pe Pământ ar putea să fi dezvoltat capacitatea de a forma embrioni cu mult înainte de apariția primelor animale. Aceasta este ipoteza propusă de o echipă de cercetători condusă de biochimistul Marine Olivetta de la Universitatea din Geneva, după ce au studiat un microb unicelular numit Chromosphaera perkinsii.

Acest organism, care trăiește îngropat în noroiul mărilor de mică adâncime, seamănă izbitor cu un embrion animal atunci când se reproduce. Procesul său de diviziune celulară amintește de primele etape ale dezvoltării embrionare animale, sugerând că programarea genetică pentru formarea embrionilor ar fi existat înainte de apariția ouălor în sine.

„Deși C. perkinsii este o specie unicelulară, acest comportament arată că procesele de coordonare și diferențiere multicelulară sunt deja prezente în această specie, cu mult înainte ca primele animale să apară pe Pământ.”, a explicat biochimistul Omaya Dudin de la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie.^[sursa]

Găina sau oul? De la unicelularitate la multicelularitate

În natură, toate animalele multicelulare își încep viața în același mod: o celulă-zigot se divide printr-un proces numit clivaj, care generează rapid o mulțime de celule fără să crească dimensiunea structurii. Această etapă, cunoscută sub numele de palintomie, produce un grup de celule care formează o blastulă – o structură goală, asemănătoare unei zmeure.

Surprinzător, un proces similar este observat și la C. perkinsii. Organismul unicelular se divide în multiple celule fiice care formează o colonie compactă, structurată ca o blastulă. Aceste celule rămân împreună o perioadă semnificativă de timp înainte de a se dispersa, un comportament extrem de asemănător cu cel al embrionilor animali.

Chromosphaera perkinsii face parte din clasa Ichthyosporea, organisme unicelulare care au divergențiat de la descendența comună cu animalele acum peste un miliard de ani. Deși Ichthyosporeanele nu sunt animale, sunt printre cele mai apropiate rude ale acestora, iar trăsăturile comune dintre ele și animale ar putea fi moștenite de la un strămoș comun.

Cercetările anterioare conduse de Olivetta au demonstrat că reproducerea palintomică a C. perkinsii este similară cu mitoza la animale. În cel mai recent studiu, echipa lui Dudin a analizat acest proces comparând C. perkinsii cu alți membri ai clasei Ichthyosporea. Rezultatele lor au scos la iveală similitudini remarcabile între reproducerea palintomică și clivajul embrionar animal, dar și diferențe notabile.^[sursa]

Evoluție convergentă sau strămoș comun?

Deși asemănările dintre C. perkinsii și animalele multicelulare sunt intrigante, ele ridică o întrebare fundamentală: sunt aceste trăsături un exemplu de evoluție convergentă sau au fost moștenite de la un strămoș comun?

Natura are o abilitate uimitoare de a „inventa” aceleași soluții de mai multe ori – un fenomen numit evoluție convergentă. Totuși, cercetătorii nu exclud posibilitatea ca aceste trăsături să fie relicve ale unei moșteniri genetice comune, dintr-o perioadă de tranziție între unicelularitate și multicelularitate.

„Studiul nostru indică faptul că C. perkinsii reprezintă o formă de tranziție între diferențierea celulară temporală și spațială, oferind perspective asupra mecanismelor evolutive care au condus la apariția multicelularității animale”, notează cercetătorii.

Aceste descoperiri deschid noi direcții de cercetare asupra originilor multicelularității și a complexității vieții. Pe de o parte, C. perkinsii ar putea dezvălui mecanisme fundamentale despre dezvoltarea embrionară. Pe de altă parte, studiul său sugerează că „trusa de instrumente” genetică a vieții timpurii era mult mai sofisticată și versatilă decât am crezut inițial.