Научно-технологическое развитие Российской Федерации

Российские биологи поставили под сомнение теорию возникновения многоклеточных

Биологи из России с коллегами обнаружили в прибрежных водах Чили хищный одноклеточный микроорганизм, его строение, способ питания и генетическое родство с многоклеточными ставят под сомнение распространенную теорию о возникновении многоклеточных организмов.


Строение обнаруженного микроорганизма под микроскопами.
Источник: Denis V.Tikhonenkov et al. / Current Biology, 2020

«Открытый нами крошечный хищник Tunicaraptor выделяется среди других одноклеточных животных. При питании он действует не в одиночку, а в виде многоклеточного агрегата. Несколько хищников объединяются на поверхности добычи. При изучении его генетического материала мы обнаружили последовательности, специфичные для многоклеточных животных», – приводит пресс-служба Российского научного фонда (РНФ) слова руководителя исследования, главного научного сотрудника Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН Дениса Тихоненкова.

По словам ученого, у одноклеточного обнаружены схожие с человеческими гены, отвечающие у людей за развитие нервной системы и использующиеся в терапевтических разработках по лечению неврологических заболеваний. Также у Tunicaraptor есть гены, ответственные за адгезию, то есть слипание клеток. Этот процесс – один из важнейших в развитии всех многоклеточных, он лежит в основе правильного формирования тканей и органов.

Биологи не исключают, что эти последовательности имеют общее происхождение, и поэтому Tunicaraptor может оказаться одним из самых первых предков всех животных.

Согласно наиболее распространенной гипотезе Геккеля, многоклеточные произошли от одной клетки, при делении которой дочерние особи не смогли разойтись. При дальнейших актах деления каждая из них стала отвечать за определенную функцию. Согласно альтернативной теории, которую в середине прошлого века выдвинул советский ученый Алексей Захваткин, все было не так однозначно. Он обратил внимание на то, что низшие многоклеточные – сидячие, и предположил, что это свойство – наследие древних прикрепленных предковых. Согласно его теории, эти организмы имели сложный жизненный цикл.

Открытие заднежгутиковых организмов добавило аргументов его гипотезе. Так, большинство жгутиконосцев движутся жгутиком вперед. Заднее же его положение может свидетельствовать о прикрепленном образе жизни предков. К этой группе относится и Tunicaraptor, строение, способ питания и генетическое родство с многоклеточными которого согласуются с альтернативной гипотезой.

Таким образом, одноклеточный предок животных мог быть хищником и передвигался с помощью жгутиков. Объединение клеток происходило во время охоты и питания – это позволяло предкам животных поглощать добычу гораздо больше себя. Питание крупной жертвой приводило к тому, что хищник быстро рос, причем за счет деления клеток, а не за счет присоединения новых.

Результаты исследования, которые выполнены совместно с департаментом ботаники Университета Британской Колумбии (Канада), Московским государственным университетом имени М. В. Ломоносова, Центром исследований океана имени Гельмгольца и Пензенским государственным университетом, опубликованы в журнале Current Biology.

Ранее биологи из США и Израиля открыли разучившихся «дышать» многоклеточных животных. Они обнаружили паразитический организм, у которого нет митохондрий – главных клеточных «энергостанций», извлекающих с помощью кислорода энергию из питательных веществ.

Источник

Подписка на новости и события
Введите ваш email