Chromosphaera perkinsii je jednoćelijska vrsta otkrivena 2017. u morskim sedimentima oko Havaja. Prvi znaci njegovog prisustva na Zemlji datirani su na više od milijardu godina, mnogo pre pojave prvih životinja.
Tim sa Univerziteta u Ženevi (UNIGE) primetio je da ova vrsta formira višećelijske strukture koje imaju zapanjujuće sličnosti sa životinjskim embrionima. Ova zapažanja sugerišu da su genetski programi odgovorni za embrionalni razvoj već bili prisutni pre pojave životinjskog života, ili da je C. perkinsii evoluirala nezavisno da bi razvila slične procese. Drugim rečima, priroda bi stoga posedovala genetske alate za „stvaranje jaja“ mnogo pre nego što je „izmislila kokoške“.
Studija je objavljena u časopisu Priroda.
Prvi oblici života koji su se pojavili na Zemlji bili su jednoćelijski, odnosno sastavljeni od jedne ćelije, kao što su kvasac ili bakterije. Kasnije su životinje — višećelijski organizmi — evoluirali, razvijajući se iz jedne jajne ćelije i formirajući složena bića. Ovaj embrionalni razvoj prati precizne faze koje su izuzetno slične među životinjskim vrstama i mogle bi da potiču iz perioda mnogo pre pojave životinja. Međutim, prelazak sa jednoćelijskih vrsta na višećelijske organizme još uvek je veoma slabo shvaćen.
Nedavno imenovan za docenta na Odeljenju za biohemiju na Prirodno-matematičkom fakultetu UNIGE, a bivši istraživač SNSF Ambizione na EPFL-u, Omaia Dudin i njegov tim fokusirali su se na Chromosphaera perkinsii (C. perkinsii), vrstu predaka protista. Ovaj jednoćelijski organizam se odvojio od životinjske evolucione linije pre više od milijardu godina, nudeći vredan uvid u mehanizme koji su možda doveli do prelaska na višećelijsku.
Posmatrajući C. perkinsii, naučnici su otkrili da se ove ćelije, kada dostignu svoju maksimalnu veličinu, dele bez daljeg rasta, formirajući višećelijske kolonije koje podsećaju na rane faze životinjskog embrionalnog razvoja. Bez presedana, ove kolonije opstaju oko trećine svog životnog ciklusa i obuhvataju najmanje dva različita tipa ćelija, što je iznenađujući fenomen za ovu vrstu organizma.
„Iako je C. perkinsii jednoćelijska vrsta, ovo ponašanje pokazuje da su procesi višećelijske koordinacije i diferencijacije već prisutni u vrsti, mnogo pre nego što su se prve životinje pojavile na Zemlji“, objašnjava Dudin, koji je vodio ovo istraživanje.
Još više iznenađujuće, način na koji se ove ćelije dele i trodimenzionalna struktura koju usvajaju upadljivo podsećaju na rane faze embrionalnog razvoja kod životinja. U saradnji sa dr Džonom Bernsom (Bigelou Laboratorija za nauku o okeanu), analiza genetske aktivnosti unutar ovih kolonija otkrila je intrigantne sličnosti sa onima uočenim kod životinjskih embriona, sugerišući da su genetski programi koji upravljaju složenim višećelijskim razvojem već bili prisutni pre više od milijardu godina .
Marine Olivetta, laboratorijski tehničar na Odeljenju za biohemiju Fakulteta nauka UNIGE i prvi autor studije, primećuje: „Fascinantno je, nedavno otkrivena vrsta omogućava nam da se vratimo u prošlost više od milijardu godina.“
U stvari, studija pokazuje da je ili princip embrionalnog razvoja postojao pre životinja, ili da su višećelijski mehanizmi razvoja evoluirali odvojeno kod C. perkinsii.
Ovo otkriće bi takođe moglo da baci novo svetlo na dugogodišnju naučnu debatu o fosilima starim 600 miliona godina koji podsećaju na embrione, i moglo bi da dovede u pitanje određene tradicionalne koncepcije višećeličnosti.
