Изследователи наскоро са намерили сигурен отговор на вековната загадка кой вид многоклетъчно животно е съществувал първи на земята.
Морските гъби (Porifera) дълго време са били водещ претендент за титлата "първи" поради анатомичната си простота - като липсата на нервна система - но с навлизането в генетичната история нещата се променят.
Сега нови данни сочат, че гребенестите (ктенофорите), които, противно на външния вид, са далечни роднини на истинските медузи, печелят "първото място", въпреки че гребенестите имат по-сложна диференцирана нервна система. Те са чудесен пример за това, че еволюцията не е праволинеен ход към по-голяма сложност.
"Най-скорошният общ прародител на всички животни вероятно е живял преди 600 или 700 милиона години. Трудно е да разберем какви са били, защото са били животни с меки тела и не са оставили пряк фосилен запис. Но можем да използваме сравненията между живите животни, за да научим повече за нашите общи предци", обяснява молекулярният биолог от Калифорнийския университет в Бъркли и автор на изследването Даниел Рохсар (Daniel Rokhsar).
Предишни анализи, фокусирани само върху генните последователности, дават противоречиви резултати - едни последователности сочат, че морските гъбиса се появили първи, а други - че това са били гребенестите.
Анатомично някои клетки на морски гъби много приличат на тези на едноклетъчни микроби, наречени хоанофлагелати. Кредит: Clark MA et al., Biology 2e, 2018/OpenStax/CC BY 4.0
Като сравняват подредбата на т.нар. "силноконсервативни генни последователности" (останали относително непроменени далеч назад във филогенетичното дърво и т.е. далеч назад в геоложкото време) в техните генетични молекули (хромозоми), биоинформатикът от Виенския университет Дарин Шулц (Darrin Schultz) и колегите му откриват модели, които ясно показват реда на еволюционните събития между организмите.
Изследователите сравняват последователности в геномите на ктенофор, две морски гъби, две едноклетъчни животни (хоанофлагелати и амеба) и микробен рибен паразит, свързан както с животни, така и с гъби (ихтиоспора), с други по-съвременни животни.
Екипът разкрива очевидна закономерност в близостта на силноконсервативните генни последователности в рамките на една и съща хромозома при всички животни. Морските гъби и по-съвременните животни споделят едни и същи черти от рядък вид сливане и пренареждане на хромозомите. Но това не е налице при гребенестите, чиито геноми са подредени по-скоро като на останалите едноклетъчни животни.
"Това беше силна улика", възкликва Рохсар. "Открихме няколко пренареждания, които са общи за морските гъби и животните, които не са ктенофори. За разлика от тях ктенофорите не приличаха на животните. Най-простото обяснение е, че ктенофорите са се отделили, преди да настъпят пренарежданията."
Така че най-вероятно първо са еволюирали гребенестите, а след това морските гъби. След това морските гъби са предали новата си объркана хромозомна подредба на потомниците животни.
Подобно на всички гребенести, Pleurobrachia bachei има осем комплекта реснички, които се спускат по страните ѝ и които използват, за да плуват в търсене на храна. Кредит: Darrin Schultz/Monterey Bay Aquarium Research Institute
"Наложи се да извършим статистическа детективска работа, за да се убедим, че това наистина е ясен сигнал, а не просто случаен шум", разказва Рохсар. "Защото става дума за сравнително малки групи гени и може би милиард години дивергенция между животните и неживотните.
"Но сигналът е налице и категорично подкрепя сценария, че "първи са се разклонили ктенофорите". Единственият начин, по който алтернативната хипотеза, че "морските гъби са първи", би могла да бъде вярна, е ако множество конвергентни пренареждания са се случили както при морските гъби, така и при нектенофорните животни, което е много малко вероятно."
Новите техники, които екипът е разработил, за да направи това откритие, ще позволят да се изследват по-точно и други еволюционни загадки в дълбочина на времето.
"Следите на това древно еволюционно събитие все още присъстват в геномите на животните стотици милиони години по-късно", коментира Шулц.
"Това изследване ни дава контекст за разбиране на това какво прави животните животни. Тази работа ще ни помогне да разберем основните функции, които всички споделят, като например как усещат заобикалящата ги среда, как се хранят и как се движат."
Справка: Schultz, D.T., Haddock, S.H.D., Bredeson, J.V. et al. Ancient gene linkages support ctenophores as sister to other animals. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-05936-6
Източник: We Might Finally Know What The Very First Animals Looked Like, ScienceАlert
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари