ცხოველების სიცოცხლის ხე სადღაც უნდა დაწყებულიყო. თუმცა, თავდაპირველი შტოს პოვნა იმაზე რთულია, ვიდრე შეიძლება წარმოგედგინოთ.
გენომური მონაცემების ახალი ანალიზი მიუთითებს, რომ უძველესი შტოსკენ მიმავალი ერთი ტაქსონომიური ტიპი ყველას გვატყუებდა.
მე-19 საუკუნიდან დღემდე, ბევრ მეცნიერს დედამიწის პირველ ცხოველად ზღვის ღრუბლები მიაჩნდა — ერთ-ერთი ყველაზე მარტივი ქმნილება.
თუმცა, თანამედროვე გენომურმა კვლევებმა ამ რბოლაში ეს უკუნთო, უნერვო და ორგანოების არმქონე ბურთულა გაცილებით კომპლექსური ქმნილებას დაუპირისპირა.
მედუზების კლასი მოიცავს ერთ პატარა ტიპს, რომელსაც სავარცხლურებს უწოდებენ; ღრუბლებისგან განსხვავებით, ამ სფეროს მსგავს ქმნილებებს გაცილებით განვითარებული თვისებები აქვთ, მათ შორის, ნეირონები და კუნთის უჯრედები, რათა მსხვერპლი დააფიქსიროს და შეჭამოს; შესაბამისად, აქვს ნაწლავებიც.
თუ მართლაც ჯერ სწორედ ეს მედუზები გაჩნდნენ, ნიშნავს იმას, რომ მათი ბევრი თვისება ღრუბლებში უკვე დაიკარგა და მოგვიანებით კვლავ განვითარდა. მართალია, ეს შეიძლება პირდაპირ ალოგიკურად ჩანდეს, მაგრამ სულაც არ არის გამორიცხული, მიუხედავად იმისა, რომ ცვლის ჩვენს წარმოდგენას ადრეულ ცხოველთა ევოლუციისა და ნერვული სისტემის განვითარების შესახებ.
„ძალიან ნაკლებად სავარაუდო ჩანს, რომ ასეთო კომპლექსური თვისებები ორჯერ განვითარებულიყო, ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად, მაგრამ ევოლუცია ყოველთვის მარტივ გზას არ მიუყვება. მაგალითად, ფრინველები და ღამურები შორეული ნათესავები არიან, მაგრამ ფრთები ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად განუვითარდათ“, — ამბობს დუბლინის ტრინიტ-კოლეჯის გენეტიკოსი ენტონი რედმონდი.
ბოლო წლებში, ზოგიერთმა მოდელმა, რომელიც გენებს პატარა ჯგუფებად ყოფს ერთმანეთთან შესადარებლად, აღმოაჩინა, რომ სავარცხლურებს უფრო დიდი ფილოგენეტიკური სიგნალი აქვთ, ვიდრე ღრუბლებს, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ისინი უფრო ადრე არსებობდნენ და განვითარდნენ.
ამავე მონაცემების გამოყენებით, სხვა მოდელებმა, რომლებიც გენებს არ ყოფს და ამის ნაცვლად უფრო დიდ სუპერ-მატრიქსს ეფუძნება, საპირისპირო სცენარზე მიუთითა — ანუ ღრუბლები სავარცხლურებზე ადრე გამოჩნდნენ.
ორივე ამ მიდგომას საკუთარი შეზღუდვები აქვს, მაგრამ მათი ერთობლივად შემოწმება, ამ მონაცემებში ჩვენი ზოგიერთი წარსულის შეცდომისა და მიკერძოების შემსუბუქებაში გვეხმარება.
უფრო ინტეგრაციული მოდელით ჩატარებული ხელახალი ანალიზი ახლა მიუთითებს, რომ თავიდან მართლაც სწორ გზაზე ვიდექით, კერძოდ, ღრუბლებთან მიმართებაში.
„ჩვენი მიდგომა ავსებს ნაპრალს ორ ურთიერთსაწინააღმდეგო მეთოდოლოგიას შორის და გვაძლევს იმის ძლიერ მტკიცებულებას, რომ ჩვენი ყველაზე შორეული ცხოველი ნათესავები ღრუბლები არიან და არა სავარცხლურები“, — ამბობს რედმონდი.
მისივე განცხადებით, ეს იმას ნიშნავს, რომ ჩვენი უკანასკნელი საერთო ცხოველი წინაპარი მორფოლოგიურად მარტივი იყო და მიუთითებს, რომ განმეორებითი ევოლუცია ან ნერვული სისტემის მსგავსი კომპლექსური მახასიათებლების დაკარგვა უფრო ნაკლებად სავარაუდოა, ვიდრე ის, რომ სავარცხლურები ჩვენი ყველაზე შორეული ცხოველი ნათესავები ყოფილიყვნენ.
ევოლუციაში, ბუნებრივი გადარჩევა გარკვეული ცილების ფუნქციისა და ფორმის შენარჩუნებას სპეციფიკური ამინომჟავების სხვა, ისეთი მასალებით ჩანაცვლების გზით ახერხებს, რომლებსაც მისი მსგავსი ბიოქიმიური თვისებები აქვთ. თუმცა, ეს თვისებები შეიძლება სხვადასხვა ადგილებში სხვადასხვა იყოს, გენებში და გენებს შორის.
დანაწევრების მოდელები, რომლებშიც გენები დაყოფილია და სხვადასხვა ადგილებში შენაცვლების მახასიათებლებს ჯგუფებად ადარებენ ერთმანეთს, ხშირად გათვალისწინებული არ არის ასეთი მრავალფეროვნება; ეს კი იმას ნიშნავს, რომ მათ შეიძლება გამორჩეს მრავალი „დამალული“ შენაცვლება, განსაკუთრებით იმ სახეობებში, სადაც ახალი ამინომჟავები შედარებით სწრაფად არის შერჩეული.
შედეგად, ყველაზე დანაწევრებული მოდელები უფრო სავარცხლურებისკენ იხრება, როგორც სხვა ცხოველთა ყველაზე შორეული წინაპრისკენ. მაგრამ როდესაც მოდელებში გათვალისწინებულია ადგილებს შორის განსხვავებები, მათ როლს უკვე ღრუბლები იკავებენ.
ეს კი ემთხვევა წინა კვლევებს, რომელთა მიხედვითაც, დანაწევრებულ და დაუნაწევრებელ მოდელებს შეუძლიათ გავლენა იქონიონ სიცოცხლის ხეზე შტოს სიგრძესა და ცვლილებათა კვანძებზე, ზოგჯერ დრამატულადაც კი.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მკვლევართა განცხადებით, ჩვენი „ცუდად მორგებადი“ და „ზედმეტად მარტივი“ მოდელები ახშობს გარკვეულ ევოლუციურ ცვლილებებს სავარცხლურების გრძელ განშტოებაში. ამიტომ ჩანს ისე, თითქოს სავარცხლურების ტიპი ღრუბლებზე ადრე განვითარდა, როდესაც სინამდვილეში, სწორედ ისინი გამოეყვნენ საკმაოდ ადრე ღრუბლებს და შემდეგ, წარმოუდგენლად სწრაფად განვითარდნენ.
შედეგები მხარს უჭერს 2020 წლის კვლევასაც, რომლის მიხედვითაც, სავარცხლურების სწრაფ ევოლუციას ჩვენს მოდელებში შემოაქვს გარკვეული მიკერძოება, რაც არასწორად გვაფიქრებინებს, რომ პირველები ისინი იყვნენ.
როგორც ღრუბლების, ისე სავარცხლურების ტიპს გრძელი განშტოებები აქვს, მაგრამ როდესაც ამ ორს ერთმანეთის მსგავსი ამინომჟავების ჩანაცვლების მოდელთა გამოყენებით ვადარებთ, ისე ჩანს, თითქოს სავარცხლურები უფრო ადრეულები უნდა იყვნენ მათი სწრაფი ევოლუციის გამო. მაგრამ სინამდვილეში, სავარცხლურების გენების მიმდევრობები დროის ბევრად უფრო ვიწრო მონაკვეთში მოხდა, რაც მათ ღრუბლებთან იმაზე უფრო ახლოს მონათესავეებად წარმოგვიდგენს, ვიდრე სინამდვილეში არიან.
მკვლევართა განცხადებით, საჭიროა, რომ სამომავლო მოდელებმა გაითვალისწინოს ეს მიკერძოებულობა, რასაც „გრძელი შტოების მიმზიდველობას“ უწოდებენ. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ასეთი შეუსაბამობები მუდმივად შეგვახსენებს თავს.
„გრძელგანშტოებიან ცხოველთა ჯგუფების განთავსება ხშირად ძნელია. სხვათა შორის, ფილოგენეტიკური მონაცემები სავარცხლურების კუთვნილების შესახებ, ნამდვილად არ არის დასკვნითი“, — ამბობდა ევოლუციური ბიოლოგი დეტლევ არენდტი 2015 წელს.
გამომდინარე იქიდან, რამდენად გაცხარდა დებატები ამ საკითხის ირგვლივ, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ახალმა კვლევამ კამათი დაასრულოს. ამ განახლებული მოდელის მიერ შემოთავაზებული შედეგები უბრალოდ შეუერთდება სხვა ბოლოდროინდელ გენომურ კვლევათა შედეგებს, რომელთა მიხედვითაც, სავარცხლურების გენები როგორღაც ახერხებენ ჩვენთვის თავგზის აბნევას.
კვლევა Nature Communications-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია tcd.ie-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
