Çok Hücreli Canlıların Evrimi: İlk Canlıların İzindeki Gizem

Öne Çıkan İçerikler

Süngerler ve Taraklı Deniz Anaları Arasındaki Mücadele

Araştırmacılar, çok hücreli canlıların evrimi üzerine yaptıkları çalışmayla, Dünya’da hangi çok hücreli hayvanın ilk var olduğuyla ilgili yüzyıllık gizeme güçlü bir cevap bulmuş durumda. Anatomik basitlikleri nedeniyle, özellikle sinir sistemlerinin olmaması gibi, süngerler (Porifera) “ilk” olma unvanı için öne çıkan bir aday olmuşlardır. Ancak genetik tarihçelerine daha derinlemesine daldığımızda, bir rakip ortaya çıktı.

Taraklı Deniz Analarının Öne Çıkışı

Yeni veriler, gerçek meduzlara sadece uzaktan akraba olan taraklı denizanası (ctenophores)’nın “ilk” olduğunu öne sürüyor. Çok hücreli canlıların evrimi sürecinde taraklı denizanasının daha karmaşık bir sinir sistemi olmasına rağmen, evrimin daha büyük karmaşıklığa doğru düz bir yürüyüş olmadığının güzel bir örneğidir.

Tüm Hayvanların Ortak Atası

“Tüm hayvanların en son ortak atası muhtemelen 600 veya 700 milyon yıl önce yaşadı. Yumuşak vücutlu hayvanlar oldukları için neye benzediklerini bilmek zor çünkü doğrudan bir fosil kaydı bırakmadılar. Ancak yaşayan hayvanlar arasında karşılaştırmalar kullanarak ortak atalarımız hakkında bilgi edinebiliriz,” diyor çok hücreli canlıların evrimi üzerine çalışan California Üniversitesi, Berkeley’den moleküler biyolog ve çalışmanın yazarı Daniel Rokhsar.

Gen Dizilimlerinin Çelişkili Sonuçları

Yalnızca gen dizilerine odaklanan önceki analiz, bazı dizilerin süngerlerin önce geldiğini, diğerlerinin ise taraklı denizanası olduğunu gösteren çelişkili sonuçlar vermiştir. Viyana Üniversitesi’nden biyoenformatikçi Darrin Schultz ve meslektaşları, organizmalar arasındaki evrimsel olayların sırasını net bir şekilde belirten modeller buldular. Genetik moleküllerinde (kromozomlarında) yüksek oranda korunmuş gen dizilerinin düzenlerini karşılaştırarak bunu başardılar.

Araştırmacılar, taraklı denizanasının, iki deniz süngeri, iki tek hücreli hayvan (choanoflagellates ve amip) ve hem hayvanlara hem de mantarlara akraba olan bir mikrobiyal balık paraziti (ichthyosporea)’nin yeni dizilmiş genomlarını daha modern hayvanlarla karşılaştırdılar ve çok hücreli canlıların evrimini anlamaya bir adım daha yaklaştılar.

Korunmuş Gen Dizilerinin Rolü

Tüm hayvanlar arasında aynı kromozom içinde bulunan yüksek oranda korunmuş gen dizilerinin bağlantısı, belirgin bir modeli ortaya koydu. Süngerler ve daha modern hayvanlar hepsi, nadir bir tür kromozom füzyonu ve yeniden düzenleme olayından ortak özelliklere sahiptirler. Ancak bu, tek hücreli hayvanlara daha çok benzeyen taraklı denizanalarında bulunmamaktadır.

Çözüm: Taraklı Deniz Anaları İlk Evrimleşen Canlılar

“Tüm deliller göz önünde,” diye açıklıyor Rokhsar, “genetik yeniden düzenlemeleri süngerler ve taraklı deniz anası olmayan hayvanlar arasında paylaşıyoruz. Buna karşılık, taraklı deniz anası, hayvan olmayanlara benziyor. En basit açıklama, taraklı denizanasının yeniden düzenlemelerin meydana geldiği zamandan önce dallandığıdır.”

Bu yüzden, çok hücreli canlıların evrimi sürecinde taraklı deniz anası muhtemelen ilk evrimleşen canlı, ardından süngerler geldi. Bu süngerler, yeni karıştırılmış kromozom düzenlemesini sonraki hayvanlara aktardı.

İstatistiksel Dedektiflik ve Evrim Bilimi

“Bu gerçekten net bir sinyal ve sadece rastgele bir gürültü olmadığını kendimize inandırmak için biraz istatistiksel dedektiflik gerektirdi,” diye belirtiyor Rokhsar, “Çünkü biz, hayvanlar ve hayvan olmayanlar arasında belki de milyar yıl süren ayrışma ile nispeten küçük gen gruplarıyla uğraşıyoruz. Ancak sinyal orada ve ‘taraklı deniz anası ilk dallandı’ senaryosunu güçlü bir şekilde destekliyor. Alternatif ‘sünger-ilk’ hipotezinin doğru olması için, süngerlerde ve taraklı deniz anası olmayan hayvanlarda çoklu benzer yeniden düzenlemelerin olmuş olması gerekiyor, ki bu çok düşük bir olasılık.” Bu buluşu gerçekleştirmek için geliştirilen yeni teknikler yeni teknikler, diğer evrimsel gizemlerin daha doğru bir şekilde araştırılmasına izin verecek ve bu derin zaman aralığı boyunca daha hassas incelenmelerini sağlayacak.

Genomların Tarihçesi ve Evrim

“Bu eski evrimsel olayın parmak izleri, yüzlerce milyon yıl sonra hala hayvanların genomlarında mevcut,” diye belirtiyor Schultz. Bu araştırma, hayvanları hayvan yapan şeyler için bize bir bağlam sunuyor. Bu çalışma, tüm hayvanların paylaştığı temel işlevleri, yani çevrelerini nasıl algıladıklarını, nasıl yediklerini ve nasıl hareket ettiklerini anlamamıza yardımcı olacak.”

Sonuç olarak, çok hücreli canlıların evrimi alanındaki bu gelişmeler, dünya üzerindeki ilk çok hücreli canlıların kim olduğu konusundaki gizemin çözümüne önemli bir katkı sağlamaktadır. Daha fazla araştırma, bu konuda daha fazla bilgi sağlayabilir ve evrimsel tarih üzerindeki anlayışımızı artırabilir.

Derin Okuma

  1. Clark, M. A., Douglas, M., Choi, J. (2018). Biology 2e. OpenStax.
  2. Rokhsar, D., Schultz, D. (2023). Unraveling the mystery of the first multicellular animals. University of California, Berkeley.
  3. Schultz, D., Rokhsar, D. (2023). The use of highly conserved gene sequences in evolutionary studies. University of Vienna.

Kaynak: https://www.sciencealert.com/we-might-finally-know-what-the-very-first-animals-looked-like

Orijinal Makale: https://www.nature.com/articles/s41586-023-05936-6

Daha Fazla

Yorumlar

Bir Cevap Yazın

Popüler İçerik