Ο πολύπλοκος ιστός της ζωής κρύβει αμέτρητα μυστήρια και η προέλευσή του προκαλεί άπειρα ερωτήματα. Ένα κλασικό παράδειγμα είναι αυτό που μας απασχολεί από μικρά παιδιά. Έκανε η κότα το αυγό ή το αυγό την κότα; Αυτό το βιολογικό αίνιγμα συζητείται εδώ και αιώνες, προβληματίζοντας φιλοσόφους, βιολόγους και… ανήσυχα μυαλά.

Ίσως, πάντως, να είμαστε για πρώτη φορά κοντά σε μια απάντηση, χάρη σε μια απροσδόκητη πηγή. Ένα μονοκύτταρο είδος που ανακαλύφθηκε μόλις πριν από λίγα χρόνια.

Το όνομα αυτού του αξιοσημείωτου είδους είναι Chromosphaera perkinsii. Σε μια αποστολή γύρω από τη Χαβάη το 2017, οι επιστήμονες ανακάλυψαν το είδος σε θαλάσσια ιζήματα.

Παραδόξως, τα πρώτα σημάδια της παρουσίας του στη Γη ανάγονται σε πάνω από ένα δισεκατομμύριο χρόνια πριν. Μιλάμε για μια περίοδο πολύ πριν από την εμφάνιση των πρώτων ζώων, πόσο μάλλον των κοτόπουλων ή των αυγών τους.

Αυτή η παλαιότητα του C. perkinsii τού επέτρεψε να γίνει μάρτυρας μερικών από τις πιο μνημειώδεις αλλαγές στη ζωή όπως την ξέρουμε.

Πολυκυτταρικές δομές

Μια ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου της Γενεύης (UNIGE), με επικεφαλής τον καθηγητή Omaya Dudin, μελέτησε διεξοδικά το C. perkinsii. Έκαναν μια εντυπωσιακή παρατήρηση καθώς αυτό το μονοκύτταρο είδος σχηματίζει πολυκυτταρικές δομές που μοιάζουν τρομακτικά με ζωικά έμβρυα.

Στη μεγάλη ιστορία της εξέλιξης, η μετάβαση από μοναχικές, μονοκύτταρες μορφές ζωής (όπως η μαγιά ή τα βακτήρια) σε πολύπλοκους, πολυκύτταρους οργανισμούς (όπως τα ζώα) είναι ένα σημαντικό κεφάλαιο.

Αποδεικνύεται ότι πρόκειται για μια πολύπλοκη διαδικασία, η οποία ξεκινά από ένα μόνο κύτταρο, το ωάριο και εξελίσσεται σε πολύπλοκα όντα. Και είτε το πιστεύετε είτε όχι, αυτή η διαδικασία εμβρυϊκής ανάπτυξης είναι εντυπωσιακά παρόμοια σε όλα τα ποικίλα ζωικά είδη.

Παρατηρώντας το C. perkinsii, η ομάδα UNIGE έκανε μια εκπληκτική ανακάλυψη. Μόλις τα κύτταρα αυτά φτάσουν στο μέγιστο μέγεθός τους, διαιρούνται χωρίς περαιτέρω ανάπτυξη.

Το αποτέλεσμα; Πολυκυτταρικές αποικίες. Αυτές οι αποικίες, οι οποίες μοιάζουν με δομή αυγού κότας, επιμένουν για ένα σημαντικό μέρος του κύκλου ζωής τους να παρουσιάζουν εκπληκτική ομοιότητα με τα πρώτα στάδια της εμβρυϊκής ανάπτυξης των ζώων.

Μπορεί αυτό να σημαίνει ότι οι ερευνητές σκόνταψαν στις ρίζες της πολυκυτταρικότητας;

«Αν και το C. perkinsii είναι μονοκύτταρο είδος, η συμπεριφορά αυτή δείχνει ότι οι διαδικασίες πολυκυτταρικού συντονισμού και διαφοροποίησης είναι ήδη παρούσες στο είδος, πολύ πριν εμφανιστούν τα πρώτα ζώα στη Γη», δήλωσε ο καθηγητής Dudin στο περιοδικό Nature, σύμφωνα με το earth.com που αναδημοσιεύει τα ευρήματα της έρευνας.

Τα νήματα της εξέλιξης

Σε συνεργασία με τον Dr. John Burns στο Εργαστήριο Ωκεάνιων Επιστημών Bigelow, η ομάδα UNIGE παρατήρησε ενδιαφέρουσες ομοιότητες μεταξύ της γενετικής δραστηριότητας εντός αυτών των αποικιών και αυτής που παρατηρείται στα ζωικά έμβρυα.

Αυτό υποδηλώνει ότι τα πολύπλοκα γενετικά προγράμματα που διέπουν την πολυκύτταρη ανάπτυξη, όπως αυτά που παρατηρούνται στο κοτόπουλο και το αυγό, μπορεί να είχαν ήδη δημιουργηθεί πριν από ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Το μυστήριο της κότας και του αυγού

Η Marine Olivetta, πρώτη συγγραφέας της μελέτης και τεχνικός εργαστηρίου στο Τμήμα Βιοχημείας της Σχολής Θετικών Επιστημών του UNIGE, τόνισε τη σημασία του C. perkinsii.

«Είναι συναρπαστικό, ένα είδος που ανακαλύφθηκε πολύ πρόσφατα μας επιτρέπει να πάμε πίσω στο χρόνο περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο χρόνια».

Το ενδιαφέρον συμπέρασμα από τη μελέτη είναι ότι είτε η αρχή της εμβρυϊκής ανάπτυξης υπήρχε πριν από τα ζώα, είτε οι μηχανισμοί πολυκύτταρης ανάπτυξης εξελίχθηκαν ξεχωριστά στο C. perkinsii.

Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να ρίξει ένα εντελώς νέο φως σε μια μακροχρόνια επιστημονική συζήτηση σχετικά με απολιθώματα ηλικίας 600 εκατομμυρίων ετών που μοιάζουν με έμβρυα και θα μπορούσε να αμφισβητήσει ορισμένες παραδοσιακές αντιλήψεις για την πολυκύτταρη φύση.

Ήρθε λοιπόν πρώτα η κότα ή το αυγό; Σύμφωνα με την ομάδα UNIGE, είναι πιθανό ότι τα δομικά στοιχεία των θηλυκών αναπαραγωγικών κυττάρων, ή αυγά, εμφανίστηκαν πολύ πριν εξελιχθούν τα κοτόπουλα.

Η φύση, επομένως, θα μπορούσε να διαθέτει τα γενετικά εργαλεία για τη δημιουργία αυγών πολύ πριν εμφανιστούν τα κοτόπουλα.

Αυτό το ανεπιτήδευτο, μονοκύτταρο είδος μπορεί απλώς να μας έχει παραδώσει ένα βασικό κομμάτι του εξελικτικού παζλ, βελτιώνοντας την κατανόησή μας για την προέλευση της ζωής.

Νέα προοπτική για την εξέλιξη

Η ζωή είναι ένα πολύπλοκο μωσαϊκό υφασμένο με τα νήματα αμέτρητων οργανισμών – καθένας από τους οποίους συμβάλλει στο πλήθος των ειδών που κατοικούν σήμερα στον πλανήτη μας.

Η ανακάλυψη του C. perkinsii και των συναρπαστικών αναπτυξιακών μηχανισμών του αμφισβητεί τη συμβατική μας αντίληψη για την εξέλιξη, ωθώντας μας να επανεξετάσουμε και να αναθεωρήσουμε.

Ποιος ξέρει τι άλλα μυστικά κρύβονται στα βάθη των απέραντων ωκεανών μας; Μόνο ο χρόνος και η αδιάκοπη επιστημονική αναζήτηση θα το δείξουν.