Araştırmalar hayvanların kökenine ve Dünya'daki yaşamı değiştiren evrimsel sıçramaya işaret ediyor.

Bir dahaki sefere göl, nehir veya deniz gibi doğal su kütlelerinde yüzmeye gittiğinizde, muhtemelen suyu en küçük ama en yakın akrabalarınızdan biriyle paylaşacaksınız.

Bu yakın akraba, koanoflagellat adı verilen mikroskobik tek hücreli bir organizmadır. Bilim insanları, hayvanların bu kadar basit kökenlerden nasıl evrimleştiğini hâlâ merak ediyor. Ancak yeni bir bilimsel makale, önemli bir yeni ipucunun keşfini açıklıyor.

Koanoflagellatlar, çoğu tek hücreli organizma gibi, yalnızca suda yaşayabilirler ve hayatlarının çoğunu, bir amipten daha karmaşık olmayan tek bir hücre olarak geçirirler.

Ancak, diğer tüm organizma türlerinden daha çok bizim yaşam alemimize yakındırlar; koanoflagellatlar hayvanların kuzenleridir . Koanoflagellat hücrelerinin yapı ve işlevlerinde kayıtlı olan ve DNA kodlarında yazılı olan bu bilgiler, bilim insanları tarafından ilk hayvanların nasıl evrimleştiğini gösteren kanıtlara ulaşmaktadır .

Yeni ipucuna geçmeden önce, hayvanları benzersiz kılan şeyin ne olduğunu düşünmekte fayda var. Yeni kitabımda da anlattığım gibi, basit cevap şu: Diğer çoğu canlıya kıyasla, hayvanların birçok hücreden oluşan büyük ve karmaşık bedenleri var. Vücudunuzda on trilyonlarca hücre var ve minik bir meyve sineğinde bile neredeyse bir milyon hücre var.

En eski hayvan atamız, çok sayıda hücresinin bir araya gelerek bir dizi işbirlikçi hücreden bir süper organizma oluşturmasını sağlayacak bir yol geliştirmiş olmalı.

İlk hayvanlar, günümüzde sahip olduğumuz birçok farklı hücre türünü üretmenin yollarını da bulmuş olmalı: kas hücreleri, sinir hücreleri, yumurta ve sperm, bunlardan sadece birkaçı. Farklı hücre tipleri arasındaki işbölümü, şüphesiz ilk hayvanların en büyük icadı olan embriyogenezin bir yönüdür.

Bu, bir hayvanın yaşamının en erken dönemidir. Tek bir döllenmiş yumurtadan başlayarak hücre bölünmesi başlar ve hayvanı oluşturacak tüm hücreler oluşur. Bu hücrelerin her biri daha sonra kendine özgü görevini üstlenir ve sonunda, çok sayıda hücre özenle organize olarak işlevsel bir organizma oluşturur.

Bilim insanları, koanoflagellatları incelemenin, bu yeteneklerin başlangıçta nasıl evrimleştiğini öğrenmelerine yardımcı olacağını umuyor.

Koanoflagellatların büyük ve karmaşık vücutları yoktur ve embriyogenez geçirmezler. Ancak, hayvanlara benzer bazı özelliklere sahiptirler. Örneğin, hücreleri farklı işlevlere sahip çeşitli şekiller alabilir.

Hücrelerimiz sinir veya kas şeklini alabildiği gibi, koanoflagellatlar da standart huni ve kamçı şeklinden amip gibi şekilsiz ve değişken kütlelere dönüşebilirler .

Koanoflagellatlar ayrıca küçük çok hücreli koloniler de oluşturabilirler. Bazı bakteri türlerinin varlığında, rozet adı verilen küçük hücre grupları halinde birleşirler. Rozetlerin, koanoflagellatların yediği bakterileri, tek tek organizmaların hücrelerine göre daha iyi yakalayabildikleri için oluştuğu düşünülmektedir.

Rozetler biraz büyüyebilir, ancak yaklaşık on hücrelik bir boyuta ulaştıklarında, hücreler arasındaki bağlantılar gerilir ve kopar, rozetleri ikiye bölerek iki küçük koanoflagellat rozeti oluşturur.

Bu rozetlerin bir hayvan embriyosunun erken evrelerine benzemesi bir tesadüf gibi görünüyor. Bir hayvan embriyosunun aksine, daha fazlasına dönüşmeye mahkum değiller. Yeni çalışma, bu rozetlerin büyümesiyle ilgili.

Farelerden sineklere kadar birçok hayvanda, farklı organların boyutunu (kaç hücre içerdiklerini) kontrol etmek için birlikte çalışan küçük bir gen grubu vardır. Su Aygırı , Siğil ve Yorkie lakaplı bu genler, bir haydut çetesini andırıyor.

Bunlara topluca "Su Aygırı yolu" denir. Su Aygırı yolundaki genler büyüyen bir sinek veya fare embriyosunda mutasyona uğradığında , ortaya devasa gözlü sinekler veya devasa karaciğerlere sahip yeni doğmuş fareler çıkar.

Yetişkin insanlarda, Hippo genleri mutasyona uğradığında, kontrolsüz bir şekilde bölünen hücrelerden kanserli tümörler üretebiliyor.

Koanoflagellatlar, hayvanlarla birçok geni paylaşır. Göz veya karaciğer (veya embriyo veya kanser) gibi organları olmasa da, Su Aygırı "çetesinin" genlerine sahiptirler. Yeni makale, öncelikle araştırmacıların, bilim insanlarının bir koanoflagellattaki herhangi bir geni hedef alarak kasıtlı olarak mutasyona uğratmalarını sağlayan yeni bir tekniği nasıl geliştirdiklerini anlatıyor.

Siğil geni mutasyona uğradığında, hücre rozetleri normalden iki kat daha büyük hale geldi ve sonunda 20 veya daha fazla hücreye dönüştü. Bu kontrolsüz büyüme, sinekler, fareler ve bazı insan kanser türleri üzerinde yapılan önceki çalışmalarda gözlemlenenlere çok benziyor.

Hippo yolundaki genlerin rozet boyutunu nasıl kontrol ettiği henüz bilinmiyor. Ancak yeni çalışma, hayvanların tek hücreli öncülleri hakkında oluşturduğumuz tabloya katkıda bulunuyor. Bu, koanoflagellatların paylaştığı bir diğer hayvansal özellik.

Bu küçük hayvanı bulmak için zamanda geriye yolculuk yapsaydık, onu asla Hayvanlar Aleminin bir üyesi sanmazdık. Yine de, repertuarında hayvanların evriminde faydalı olabilecek bazı yetenekler bulurduk.

Evrim, mevcut malzemeleri (farklı hücre tipleri üretme, bu hücreleri birleştirme, hücre sayısını düzenleme vb.) alıp değiştirdi. Bu başlangıçlardan itibaren doğal seçilim işini yaptı ve 600 milyon yıl sonra, denizanasından sineklere, tenyalara, denizyıldızlarına ve size kadar Hayvanlar Aleminininanılmaz çeşitliliğini ortaya çıkardı.

* Max Telford , University College London'da (UCL) Zooloji ve Karşılaştırmalı Anatomi Profesörü