Αποικίες VOLVOX: το πέρασμα από τους μονοκύτταρους στους πολυκύτταρους οργανισμούς

Τoν ακρογωνιαίo λίθο της ζωής, όπως τoν γνωρίζουμε σήμερα, εντόπισαν ερευνητές στην Γκαμπόν της Αφρικής. Στη μελέτη τους, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, οι ερευνητές αναφέρουν ότι εντόπισαν μικροσκοπικά απολιθώματα, με μέγεθος λίγων εκατοστών, που πρέπει να είναι τα αρχαιότερα δείγματα πολυκύτταρων οργανισμών που έχουμε εντοπίσει μέχρι σήμερα. Τα απολιθώματα βρέθηκαν στην Γκαμπόν της Αφρικής και χρονολογούνται πριν από 2,1 δισεκατομμύρια χρόνια, είναι δηλαδή κατά 200 εκατομμύρια χρόνια αρχαιότερα από όσα είχαμε βρει μέχρι σήμερα. Η εξέλιξη από τους μονοκύτταρους στους πολυκύτταρους οργανισμούς ήταν κομβικής σημασίας για την εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη μας, καθώς κατέληξε στη δημιουργία πολύπλοκων οργανισμών όπως τα ζώα και τα φυτά. Αυτοί οι οργανισμοί πρέπει να υπήρχαν όταν αυξήθηκε απότομα η συγκέντρωση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα, όπως και πριν από 500 εκατομμύρια χρόνια όταν παρατηρήθηκε τεράστια εξελικτική έκρηξη των ειδών. «Η εξέλιξη των μικροαπολιθωμάτων της Γκαμπόν αποτελεί το πρώτο βήμα προς τη δημιουργία πολυκύτταρων οργανισμών και διευκολύνθηκε από την αύξηση των συγκεντρώσεων οξυγόνου», εξηγεί ο δρ Ελ Αλμπανί.

Γιατί, ωστόσο, χρειάστηκε να περάσουν 1,5 δισεκατομμύριο χρόνια μέχρι να επικρατήσουν οι πολυκύτταροι οργανισμοί, παραμένει άγνωστο. Οι ερευνητές ελπίζουν ότι κάποια από τα ερωτήματα της εξέλιξης ζωής στη γη πρόκειται να αποκρυπτογραφηθούν με τη βοήθεια των απολιθωμάτων της Γκαμπόν. Οι αποικίες του Βόλβοξ φαίνεται να δημιουργήθηκαν από μονοκύτταρα χλωροφύκη 200 εκατομμύρια χρόνια πριν και έχουν κεντρίσει το ενδιαφέρον των επιστημόνων για την διαλεύκανση του μηχανισμού που οδήγησε στη δημιουργία των πολυκύτταρων οργανισμών. Το γεγονός ότι ακόμα και σήμερα η τάξη των Volvocales αποτελείται τόσο από μονοκύτταρα όσο και από πολυκύτταρα είδη, αλλά και ο μεγάλος βαθμός αναπτυξιακής και μορφολογικής καινοτομίας που εμφανίζουν οι αποικιακές μορφές, παρέχουν ένα καλό μοντέλο για την ερμηνεία αυτής της εξελικτικής μετάβασης.

Έρευνες έχουν δείξει πως ο κοινός πρόγονος των σημερινών Volvocales είναι ένα μονοκύτταρο είδος, το οποίο μοιράζεται πολλές ομοιότητες με είδη του αρτίγονου γένους Χλαμυδομονάς. Τα είδη του γένους αυτού εμφανίζουν επίσης ελάχιστες έως καθόλου διαφορές, σε γενετικό επίπεδο, με τον κοινό πρόγονο. Πιο συγκεκριμένα τα γένη Βόλβοξ και Chlamydomonas εμφανίζουν παραπλήσιο μέγεθος γονιδιώματος και περίπου ίδιο αριθμό γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Η πιο σημαντική διαφορά που εντοπίστηκε ήταν ο αυξημένος αριθμός γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες του ΕCM (extracellular matrix), οι οποίες σχετίζονται άλλωστε με τη σύνδεση των κυττάρων για τη δημιουργία της σφαιρικής αποικίας του Βόλβοξ . Ανάλογα γονίδια εντοπίζονται και στο γένος Chlamydomonas αλλά σαφώς σε μικρότερο αριθμό και με κάποιες διαφορές όσον αφορά στη δομή και τη λειτουργία τους. Συνεπώς, αυτό που οδήγησε στην εξελικτική απόκλιση του Βόλβοξ από τον κοινό πρόγονο δεν ήταν τόσο η δημιουργία νέων γονιδίων αλλά η διαφορετική έκφραση των ήδη υπαρχόντων και η συμμετοχή τους σε καινούργια μεταβολικά μονοπάτια.

Μαρίνα Ανδρουλάκη

Related Post

ΦΙΟΡΔ ΜΟΝΟ ΣΤΗΝ ΝΟΡΒΗΓΙΑ; Ε, ΟΧΙ ΛΟΙΠΟΝ!!ΦΙΟΡΔ ΜΟΝΟ ΣΤΗΝ ΝΟΡΒΗΓΙΑ; Ε, ΟΧΙ ΛΟΙΠΟΝ!!

 Η φύση προσφέρει τα πιο εντυπωσιακά ”εφέ” και τα πιο φαντασμαγορικά “φίλτρα”, αφού όσο την εξερευνείς ανακαλύπτεις νέα πράγματα ή μαθαίνεις περισσότερα για αυτά που έχεις ήδη ακούσει… για παράδειγμα

Το φρέαρ των Οινουσσών: το πιο βαθύ πηγάδι της ΜεσογείουΤο φρέαρ των Οινουσσών: το πιο βαθύ πηγάδι της Μεσογείου

Το Φρέαρ των Οινουσσών είναι μια τάφρος που αποτελεί το βαθύτερο σημείο της Μεσογείου με μέγιστο βάθος 5.269 μέτρα. Βρίσκεται στο Ιόνιο Πέλαγος, νοτιοδυτικά της Πύλου, νότια των μικρών νησιών