מה בא קודם, הביצה או התרנגולת? אם אנחנו מדברים על ביצים באופן כללי, אז זה הראשון, אבל מחקר חדש של אורגניזם חד-תאי קדום מציע שהכלים הגנטיים ל"יצירת" ביצים היו אולי לפני שבעלי חיים היו שם בכלל. המחקר, שבוצע על ידי חוקרים מאוניברסיטת ז'נבה, התמקד באיתור המקורות האבולוציוניים של האמבריוגנזה (יצירת העובר), תהליך ההתפתחות הרואה ביצית מופרית חד-תאית (זיגוטה) הופכת לעובר המורכב ממספר תאים.
השלב הראשון בתהליך זה נקרא "התלמה" (cleavage), שבו הזיגוטה עוברת חלוקת תאים, אך אינה גדלה. שלב זה, ושאר המרכיבים המרכזיים באמבריוגנזה, הם מאפיינים שנותרו שמורים היטב לאורך האבולוציה של בעלי החיים. למרות זאת, מדענים יודעים מעט על איך נוצרה האמבריוגנזה. החיים על פני כדור הארץ התחילו חד-תאיים - אז איך הגענו לתהליך שהופך תא בודד לבעל חיים רב-תאי?
הצוות הסתכל על קרוב משפחה רחוק שלנו שהתגלה לאחרונה: Chromosphaera perkinsii, פרוטיסט חד תאי שלפני למעלה ממיליארד שנים, הסתעף מהנתיב האבולוציוני המוביל לבעלי חיים. במעבדה, החוקרים צפו בהתפתחות של C. perkinsii בזמן אמת, באמצעות טכניקה שנקראת דימות חי בהיר-שדה לטווח ארוך (long-term brightfield live imaging). מכך הם גילו כי, בדומה לשלב ההתלמה באמבריוגנזה של בעלי חיים, תאי C. perkinsii גדלים במשך כ-65 שעות, ולאחר מכן מתחלקים למושבה רב-תאית מבלי לגדול עוד.
הצוות גם בחן לעומק את סוגי הגנים שהתבטאו ואת הביומולקולות שנוצרו כתוצאה מכך בשלב זה. שוב, הם מצאו דמיון לאמבריוגנזה של בעלי חיים – ואף "ערכת כלים" מולקולרית הדומה לזו הנראית במהלך הבשלת ביציות של בעלי חיים. "לפני החלוקה הראשונה, C. perkinsii מייצר וצובר רכיבים תאיים מרכזיים כמו חלבונים ושומנים באופן שמזכיר את הבשלת הביציות", כותב הצוות במחקר.
"למרות ש-C. perkinsii הוא מין חד-תאי, התנהגות זו מראה שתהליכי קואורדינציה והתמיינות רב-תאיים כבר קיימים במין זה, הרבה לפני הופעתם של בעלי החיים הראשונים על פני כדור הארץ", אמר אומיה דודין (Omaya Dudin), שהוביל את המחקר, בהצהרה.
מה המשמעות של ממצאי המחקר לאבולוציה של האמבריוגנזה, והתלמה בפרט, נתון במחלוקת - האם התהליך שנראה ב-C. perkinsii חולק מסלול אבולוציוני עם זה שנראה בבעלי חיים, או שמא דברים דומים התפתחו במקרה ללא תלות אחד בשני?
בלי קשר, "זה מרתק, מין שהתגלה ממש לאחרונה מאפשר לנו לחזור אחורה בזמן יותר ממיליארד שנים", סיכמה המחברת הראשית מרין אוליבטה (Marine Olivetta).
מקורות:
קטעים מהמחקר A multicellular developmental program in a close animal relative מאת Nature.
קטעים מ- The Chicken Or The Egg? We Might Need To Change The Question מאת IFLScience שנכתב ע"י: Holly Large.
קטעים מ- The egg or the chicken? An ancient unicellular says egg מאת Science Daily שנכתב ע"י: Université de Genève.
Commentaires