U novom radu međunarodni tim naučnika analizirao je mogućnost da je predak svih eukariota imao više jedara, dakle da je nalikovao na hife (dugačka, končasta struktura) današnjih gljiva.
Početkom maja u časopisu Genome Biology and Evolutionobjavljen je naučni rad koji menja dosadašnji pogled na evoluciju živih organizama na Zemlji. U njemu međunarodni tim naučnika tvrdi da je evolucija složenih organizama verovatno krenula od složenog pretka sličnog gljivi, što je suprotno verovanju uvreženom više decenija da se radilo o jednoćelijskom bičaru. Prvi autor rada je mladi hrvatski naučnik Josip Skejo.
Život i kompleksni život
Život je nastao pre četiri milijarde godina u hidrotermalnim vrelima na dnu okeana. Prve dve milijarde godina svet su naseljavali isključivo jednoćelijski prokarioti, kojima pripadaju bakterije i arheje. Prokarioti imaju, uslovno rečeno, jednostavnu ćeliju. Prvi kompleksni organizam, koji biologija definiše imenom „eukariot”, pojavio se pre oko dve milijarde godina. Eukariotima pripadaju životinje, gljive, biljke, alge i protisti (nekad poznati pod nazivima praživotinje i gljivama slični organizmi).
Šta su to kompleksni organizmi?
Kompleksne ili složene žive organizme nazivamo eukarioti. Eukarioti su prvi i jedini polni organizmi na Zemlji, a uz to su i jedini koji imaju jedro (to je arhiva ćelije, tj. deo u kojem se nalazi DNK), mitohondrije (deo ćelije koji proizvodi energiju) i složenu mrežu unutrašnjih membrana (endoplazmatski retikulum). Kako se dogodio prelaz iz prokariotske u eukariotsku organizaciju i kako je izgledao prvi eukariot, do danas je jedno od važnih pitanja nauke. Budući da su prokarioti s jednim jedrom, za pretpostaviti je bilo da je i predak eukariota biti s jednim jedrom (jezgro). Upravo pogled da je prvi složeni organizam jednojedarski vladao je u biologiji više desetleća.
Šta se menja u shvatanju života?
U novom radu međunarodni tim naučnika iz Nemačke, SAD i Hrvatske (Damjan Franjević i Josip Skejo s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu), na čelu sa uglednim američko-nemačkim profesorom Vilijamom F. Martinom, analizirao je mogućnost da je predak svih eukariota imao više jedara, dakle da je nalikovao na hife (dugačka, končasta struktura) današnjih gljiva.
Hife gljiva imaju višejedarske ili dvojejedarske ćelije. Kod većine one su glavni vegetativni način rasta, a zajedno tvore micelijum, koji je poput mreže ili klupka hifa (na slici dole). One su pravo telo gljive i nalaze se u tlu. Spora gljive klija u jednojedarski, odnosno monokarionski micelijum koji se ne može seksualno reprodukovati. Kada se dva jednojedarska micelijuma spoje i formiraju dvojedarski (ili višejedarski), micelijum može formirati plodna tela kao što su gljive. Micelijum može biti malen tako da ga je teško videti, no kod nekih vrsta može biti golem i narasti toliko da prekrije na hiljade hektara tla.
„Možda je sve što smo do sada mislili pogrešno i da treba potpuno promeniti ugao gledanja, jer u slučaju da je naš model tačan mnogo toga što smo u biologiji objašnjavali usložnjavanjem zapravo su primeri pojednostavljivanja sistema”, ističu Skejo i Franjević. „Sa sigurnošću već znamo da je predak eukariota imao pol i mitohondriju, ali to koliko je imao jedara je područje u koje nauka tek ulazi i gde je potrebno mnogo rada. Drago nam je da je upravo naša mala laboratorija, koja se sastoji od jednog profesora, jednog asistenta i jedne tehničarke, imala priliku da učestvuje na ovakvom projektu.”
Ćelije s više ili mnogo jedara se, inače, često nalaze i kod sincicijskih (respiratornih) tumora. Bolje razumevanje evolucije ovakvih tkiva moglo bi stoga biti revolucionarno. „O mitohondrijama, koje se kod ljudi nasleđuju gotovo isključivo samo od majke, znamo mnogo, ali jedro je i dalje prevelik zalogaj. Samo smo složili evoluciono stablo eukariota i na njemu označili ko sve može imati više jedara, pa još nemam osećaj koliko je otkriće važno. Čudno je da od tolike raznolikosti višejedarskih i višećelijskih formi niko do sada nije prepoznao koliko je fenomen čest i da bi mogao vući korene duboko u prošlost. Kad bismo razumeli kod sincicijskih tumora zašto i kako određena jedra preživljavaju, sigurno bismo mogli s više znanja pristupiti njihovom lečenju”, kaže Josip Skejo.
Referenca: Skejo J, Garg SG, Gould SB, Hendriksen M, Tria FDK, Bremer N, Franjević D, Blackstone NW, Martin WF (2020) Evidence for a syncytial origin of eukaryotes from ancestral state reconstruction. Genome biology and evolution, accepted manuscript.
(Izvor Indeks)
