Oul a apărut înaintea găinii

Chromosphaera perkinsii este o specie unicelulară descoperită în 2017 în sedimentele marine din jurul Hawaii-ului.

Primele semne ale prezenței sale pe Pământ au fost datate la peste un miliard de ani, cu mult înainte de apariția primelor animale. O echipă de la Universitatea din Geneva (UNIGE) a observat că această specie formează structuri pluricelulare care prezintă asemănări uluitoare cu embrionii animali. Aceste observații sugerează că programele genetice responsabile de dezvoltarea embrionară existau deja înainte de apariția vieții animale sau că C. perkinsii a evoluat independent, dezvoltând procese similare.

Natura ar fi dispus, așadar, de instrumentele genetice pentru «crearea ouălor» cu mult înainte de «inventarea găinilor». Acest studiu a fost publicat în revista Nature.

De la celula izolată la organismul pluricelular

Primele forme de viață apărute pe Pământ au fost unicelulare, adică alcătuite dintr-o singură celulă, precum drojdiile sau bacteriile. Mai târziu s-au dezvoltat animalele – organisme pluricelulare –, care, pornind de la o singură celulă, ovulul, s-au transformat în ființe complexe. Această dezvoltare embrionară decurge în faze precise, care sunt remarcabil de asemănătoare la diferitele specii de animale și care ar putea data dintr-o perioadă mult anterioară apariției animalelor. Trecerea de la speciile unicelulare la organismele pluricelulare este însă încă foarte puțin înțeleasă.

Acest organism unicelular s-a separat de linia evolutivă a animalelor în urmă cu peste un miliard de ani și oferă informații valoroase despre mecanismele care ar fi putut duce la trecerea spre pluricelularitate.

Colonii asemănătoare embrionilor

Observând C. perkinsii, oamenii de știință au descoperit că, odată ce ating dimensiunea maximă, aceste celule se divid fără să mai crească și formează colonii pluricelulare care seamănă cu stadiile timpurii ale dezvoltării embrionare la animale. Aceste colonii dăinuie aproximativ o treime din ciclul lor de viață și sunt alcătuite din cel puțin două tipuri diferite de celule, ceea ce este surprinzător pentru acest tip de organism.

Deși C. perkinsii este o specie unicelulară, acest comportament arată că procesele pluricelulare de coordonare și diferențiere existau deja în această specie cu mult înainte ca primele animale să apară pe Pământ, explică Omaya Dudin, care a condus acest Cercetare studiu.

Și mai surprinzător este faptul că modul în care aceste celule se divid și structura tridimensională pe care o adoptă amintesc în mod frapant de stadiile timpurii ale dezvoltării embrionare la animale. În colaborare cu dr. John Burns (Bigelow Laboratory for Ocean Sciences), analiza activității genetice din aceste colonii a evidențiat asemănări uluitoare cu cea a embrionilor animali, ceea ce sugerează că programele genetice care controlează dezvoltarea pluricelulară complexă existau deja în urmă cu peste un miliard de ani.

Marine Olivetta, tehniciană de laborator la Departamentul de Biochimie al Facultății de Științe a UNIGE și prima autoare a studiului, explică: «Este fascinant că o specie descoperită abia recent ne permite să călătorim înapoi în timp cu mai bine de un miliard de ani.» Studiul arată că principiul dezvoltării embrionare fie exista deja înaintea animalelor, fie că mecanismele dezvoltării pluricelulare s-au dezvoltat separat la C. perkinsii.

Această descoperire ar putea arunca o lumină nouă și asupra unei dezbateri științifice de lungă durată despre fosilele vechi de 600 de milioane de ani, care seamănă cu embrionii, și ar putea pune sub semnul întrebării anumite concepții tradiționale despre pluricelularitate.