Ægget kom før hønen

Chromosphaera perkinsii er en encellet art, som blev opdaget i havsedimenter omkring Hawaii i 2017.

De første tegn på dens tilstedeværelse på Jorden er dateret til over en milliard år tilbage, længe før de første dyr dukkede op. Et hold fra Universitetet i Genève (UNIGE) har observeret, at denne art danner flercellede strukturer, der har forbløffende ligheder med dyreembryoner. Disse observationer tyder på, at de genetiske programmer, der er ansvarlige for embryonaludviklingen, allerede eksisterede, før det animalske liv opstod, eller at C. perkinsii har udviklet sig uafhængigt for at udvikle lignende processer.

Naturen ville dermed allerede længe før «opfindelsen af hønsene» have rådet over de genetiske værktøjer til at «skabe æg». Denne undersøgelse blev offentliggjort i tidsskriftet Nature offentliggjort.

Fra enkeltcelle til flercellet organisme

De første livsformer, der dukkede op på Jorden, var encellede, dvs. de bestod af én enkelt celle, som f.eks. gær eller bakterier. Senere udviklede dyrene sig – flercellede organismer – som fra en enkelt celle, ægcellen, udvikler sig til komplekse levende væsener. Denne embryonaludvikling forløber i præcise faser, som ligner hinanden bemærkelsesværdigt hos de forskellige dyrearter og kan gå tilbage til en tid langt før dyrenes opståen. Overgangen fra encellede arter til flercellede organismer er dog stadig meget dårligt forstået.

Denne encellede organisme skilte sig fra den animalske udviklingslinje for mere end en milliard år siden og giver værdifuld indsigt i de mekanismer, der kan have ført til overgangen til flercellethed.

Embryolignende kolonier

Ved at observere C. perkinsii opdagede forskerne, at disse celler, så snart de har nået deres maksimale størrelse, deler sig uden at vokse yderligere og danner flercellede kolonier, der ligner de tidlige stadier af dyrenes embryonaludvikling. Disse kolonier består i omkring en tredjedel af deres livscyklus og består af mindst to forskellige celletyper, hvilket er overraskende for denne type organisme.

Selvom C. perkinsii er en encellet art, viser denne adfærd, at flercellede koordinations- og differentieringsprocesser allerede findes i arten, længe før de første dyr dukkede op på Jorden, forklarer Omaya Dudin, som har ledet denne Forskning.

Endnu mere overraskende er det, at den måde, disse celler deler sig på, og den tredimensionelle struktur, de antager, på slående vis minder om de tidlige stadier af dyrenes fosterudvikling. I samarbejde med Dr. John Burns (Bigelow Laboratory for Ocean Sciences) blev der ved analysen af den genetiske aktivitet i disse kolonier konstateret forbløffende ligheder med aktiviteten i dyrefostre, hvilket tyder på, at de genetiske programmer, der styrer den komplekse flercellede udvikling, allerede fandtes for over en milliard år siden.

Marine Olivetta, laborant ved afdelingen for biokemi på UNIGE's naturvidenskabelige fakultet og førsteforfatter til undersøgelsen, forklarer: «Det er fascinerende, at en art, der først for nylig er blevet opdaget, gør det muligt for os at rejse mere end en milliard år tilbage i tiden.» Undersøgelsen viser, at princippet for fosterudviklingen enten fandtes allerede før dyrene, eller at mekanismerne for flercellet udvikling har udviklet sig separat hos C. perkinsii.

Denne opdagelse kan også kaste nyt lys over en mangeårig videnskabelig debat om 600 millioner år gamle fossiler, der ligner fostre, og kan sætte spørgsmålstegn ved visse traditionelle forestillinger om flercellethed.