Ewolucja wielokomórkowości

Nie mamy jednak dobrych, skamieniałych dowodów na przejście od jednokomórkowych organizmów do wielokomórkowych. Po prostu nie mamy żadnego dobrego okna do tego okresu, ale czasami znajdujemy rozproszone informacje. Mamy stworzenia z okresu ediakaru od 635 do 541 milionów lat temu. Fauną lub biotą ediakarańską są wielokomórkowe „tubki” lub dyskokształtne stworzenia. Są to stworzenia o miękkich ciałach, więc tylko wyjątkowe warunki pozwoliły na ich zachowanie, przykładów jest więc niewiele. Początkowo sądzono, że fauna ediakarańska mogła być wczesnym, ślepym zaułkiem wielokomórkowości, ale nowsze dowody sugerują, że niektóre z nich mogły być przodkami życia kambryjskiego.

Nowa skamieniałość odkryta w Loch Torridon w Szkocji może dać nam maleńkie okienko do jeszcze wcześniejszego etapu ewolucji życia wielokomórkowego. Tak zwana sekwencja torridoniańska zawiera wiele mikroskamielin z okresu około miliarda lat temu. Jedna z nich, Bicellum brasieri, jest zasadniczo kulą komórek – ale jest kulą złożoną z dwóch różnych typów komórek.

W centrum kuli są okrągławe komórki. Na zewnątrz jednak są wydłużone “kiełbaskowate” komórki. Czy to może być krewny wczesnych stworzeń wielokomórkowych, kiedy właśnie zaczęły ewoluować w procesie rozwoju zróżnicowanych komórek? Pytaniem w sprawie tych stworzeń jest (i tu jest nowość) – czy te komórki są jak kolonie w symbiotycznym związku, czy też są ze sobą związane rozwojowo?

W tym nowym badaniu znaleziono dowody przejściowych komórek, migrujących ze środka do zewnętrznej warstwy i przekształcających się w wydłużone komórki. To sugeruje, iż jest to prawdziwie wielokomórkowe stworzenie.

Przy badaniu tej skamieliny znaleziono także różnicującą adhezję – mechanizm, dzięki któremu komórki trzymają się razem w wielokomórkowym stworzeniu. Być może więc widzimy ewolucję jednej z podstawowych właściwości wielokomórkowych stworzeń sposobu powodowania zróżnicowanego rozwoju komórek w oparciu o ich lokalizację w organizmie. To jest tak podstawowe, jak to możliwe – kula z komórkami, które w centrum rozwijają jeden zestaw cech, podczas gdy komórki na zewnątrz rozwijają inny zestaw. Z tego miliard lat ewolucyjnego majsterkowania dał nowoczesne życie wielokomórkowe.    

Miejmy nadzieję, że torridoniańskiej sekwencji kryje się więcej informacji, którą uda nam się rozszyfrować. To jest ważne, skamielinowe okno. Możemy jednak mieć także nadzieję, że odkryjemy nowe okna. Minęło równie dużo czasu między Bicellum a prostymi stworzeniami z kambru, jak między tymi prostymi stworzeniami a ludźmi. Są setki milionów lat ewolucji, podczas których życie wykoncypowało wszystkie podstawowe zasady bycia wielokomórkowym, a nadal jest to w większości nieznane. Te stworzenia jednak wszystkie miały miękkie ciała i tylko rzadko kamieniały. Potrzebujemy dużo szczęścia.

Evolution of Multicellularity

NeuroLogica Blog, 29 kwietnia 2021

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska