Hayvanlar aleminin ilk üyelerinin yaklaşık 800 milyon yıl önce tek hücreli atalarından evrildiği biliniyordu. Ekim 2016`da Developmental Cell dergisinde yayımlanan bir makalede ise bu değişimin sanılandan çok daha yumuşak bir geçiş ile gerçekleştiği belirtiliyor.

İspanya'nın Barselona kentinde bulunan Evrimsel Biyoloji Enstitüsü araştırmacılarından Iñaki Ruiz-Trillo liderliğinde yürütülen çalışma sonucunda, hayvanların tek hücreli atasının, hayvan hücrelerinin farklı doku türleri geliştirmek için şu anda kullandığı mekanizmaların bazılarına muhtemelen sahip olduğu anlaşıldı. Dolayısıyla yaşam ağacında çok hücreliler dalının belirmesi, bilimcilerin tahmin ettiği kadar dramatik bir yenilik olmayabilir.

"Tüm hayvanların kökeni açısından önem taşıyan bir evrimsel geçişin gerçekleştiği geçmiş zamanı araştırdık. Sadece çok hücreli hayvanlarda olduğunu düşündüğümüz bazı davranışların, o zamanki organizmalarda da zaten bulunduğunu gösterdik. Aradaki geçiş, sanılandan daha basit bir evrimsel sıçramaymış," diyor Ruiz-Trillo.

Aynı Mekanizmaya Sahipler

Araştırmacılar Capsaspora owczarzaki adı verilen ve günümüz çok-hücreli hayvanlarının yakın akrabası olan tek-hücreli bir amip üzerinde çalıştı. Capsaspora ilk olarak bir tatlı su salyangozunun içinde yaşarken keşfedilmişti. Ruiz-Trillo'nun ekibi, hayvan evrimi hakkında daha fazla şey öğrenmek için bu canlıyı daha önce de incelemişti. Ruiz-Trillo ve çalışma arkadaşları tarafından Capsaspora genomu dizilenmiş (sekanslamış) ve bu amipin hayvanlarda çok-hücreli işlevlerle ilişkilendirilen pek çok gene sahip olduğu keşfedilmişti.

Tek bir hücreden ibaret olan bu amipin, aynı anda çok sayıda farklı tür hücresi olamaz. Ancak bir Capsaspora, hücre tipini zaman içinde değiştirir. Yaşam çevrimi sırasında, yalnız bir amipken, çok sayıda hücreden oluşan bir koloniye ve sert kist benzeri bir biçime geçiş yapar. Yapılan çalışmada bu organizmanın, sözü edilen değişimleri geçirirken, hayvanlarla aynı hücresel kontrol mekanizmalarını kullanıp kullanmadığı araştırıldı.

Farklı yaşam evrelerinde içsel hücre süreçlerini nasıl düzenlediğini anlamak için organizmada bulunan proteinleri analiz eden ekip şunu keşfetti: Amip bir evreden diğerine geçiş yaparken, proteinlerinde büyük değişimler oluyordu. Bu tek-hücreli canlı, hücresel süreçleri düzenlemek için çok-hücreli hayvanların kullandığı araçların çoğunu aynen kullanıyordu.

Örneğin Capsaspora farklı evrelerde protein oluşumunu düzenlemek için transkripsiyon faktörlerini ve bir tirozin-kinaz (İng. tyrosine-kinase) sinyalleme sistemini etkinleştiriyor. Ruiz-Trillo bu mekanizmanın, hayvan bedenindeki hücrelerin bir hücre tipinden diğerine farklılaşmak için kullandığı mekanizmanın aynısı olduğunu vurguluyor. Daha önce bu mekanizma hiçbir tek hücreli organizmada gözlemlenmemişti.

Hem Capsaspora'da hem de hayvan hücrelerinde bulunan bu protein düzenleme araçlarının varlığı, tüm hayvanların atası olan tek hücreli organizmanın da muhtemelen bu sistemlere sahip olduğu anlamına geliyor. Yani söz konusu tek hücreli atanın, bilimcilerin tahmininden daha kompleks (karmaşık) bir yapıda olabileceği anlaşılmış oldu. Bu ata halihazırda bir hücrenin farklı dokulara dönüşebilmesi için gereken mekanizmaya sahip olmuş olabilir ve dolayısıyla hayvanların ortaya çıkışından önce varolan hücreler, hayvana dönüşme sıçramasına sanılandan daha hazır durumda bulunmuş olabilirler.