Aslında, süngerlerdeki birçok çok işlevli hücre, omurgalılar gibi daha karmaşık hayvanlarda genellikle özel hücrelerle ilişkili gen modüllerini ifade eder. Örneğin sünger nöroid hücreleri, nöronların presinaptik mekanizmasının bir kısmını ifade etmekle kalmaz, aynı zamanda bağışıklık genlerini de ifade eder. (Nöroid hücreler, süngerler için sindirim odalarının mikrobiyal içeriğini izliyorsa, bu bağışıklık genlerinin bu role yardımcı olması mümkündür.) Süngerlerde ayrıca, hayvanı sıkıştırmak ve atıkları veya istenmeyen kalıntıları atmak için kas hücreleri gibi uyum içinde kasılan pinacosit adı verilen hücreler bulunur. ; pinacositler, bir vazodilatör olan nitrik oksite yanıt veren bazı duyusal mekanizmalara sahiptir.
Musser, “Nitrik oksit, kan damarlarımızdaki düz kasımızı gevşeten şeydir, bu nedenle kan damarlarımız genişlediğinde, bu gevşemeye neden olan nitrik oksittir” dedi. “Ve aslında nitrik oksidin bu süngerdeki kasılmaları da düzenlediğini kağıttaki deneylerle gösterdik.” Glutamat gibi, nitrik oksit de süngerdeki ilkel davranışları koordine etmek için erken bir sinyal mekanizmasının parçası olabilir, diye öne sürüyor.
Musser, “Verilerimiz, hayvan evriminin erken dönemlerinde çok sayıda önemli işlevsel makine parçasının var olduğu fikriyle çok tutarlı” dedi. “Ve birçok erken hayvan evrimi, bunu farklı hücrelere bölmeye başlamakla ilgiliydi. Ama muhtemelen bu ilk hücre türleri çok işlevliydi ve birden çok şey yapmak zorunda kaldılar.” En erken hayvan hücreleri, yakın akrabaları protozoanlar gibi, muhtemelen hücresel İsviçre Ordusu bıçakları olmalıydı. Çok hücreli hayvanlar evrimleştikçe, hücreleri farklı roller üstlenmiş olabilir; bu, daha özel hücre tiplerine yol açmış olabilecek bir iş bölümü. Ancak farklı hayvan soyları, şeyleri farklı ve farklı derecelerde bölmüş olabilir.
Genetik modüllerin karıştırılması ve eşleştirilmesi, erken dönem hayvan evriminin çok önemli bir temasıysa, o zaman bu modüllerin farklı türlerdeki düzenlemelerini ve ifadelerini karşılaştırmak bize onların tarihlerini ve ne kadar gelişigüzel karıştırılabileceğine ilişkin olası sınırlamaları anlatabilirdi. Bu cevapları arayan araştırmacılardan biri, Barselona’daki Genomik Düzenleme Merkezi’nde hücre tipi evrimi üzerine çalışan ve 2018’de süngerler, plakozoanlar ve petek jölelerdeki hücre tiplerinin ilk atlaslarını yayınlayan Arnau Sebé-Pedrós’tur.
Sebé-Pedrós, kromozomlar boyunca genlerin uzamsal konfigürasyonunun açıklayıcı olabileceğini düşünüyor çünkü birlikte bulunan genler düzenleyici makineleri paylaşabiliyor. “Hayvan genomlarındaki gen düzenlerinin korunma derecesi karşısında kesinlikle şok oldum” dedi. İşlevsel olarak ilişkili gen kümelerini birlikte düzenleme ihtiyacının onları aynı kromozomal komşulukta tuttuğundan şüpheleniyor.
Bilim adamları, hücre tiplerinin nasıl evrimleştiğini ve birbirleriyle nasıl ilişki kurduğunu öğrenmenin ilk günlerinde hala. Ancak hayvan evriminin çamurlu kökenlerini açıklığa kavuşturmak kadar önemli olan sünger hücre atlasları, hayvan hücresi biyolojisindeki olasılıkları ortaya çıkararak da büyük katkı sağlıyor. Sebé-Pedrós, “Bizim için sadece hayvanların kökenini anlamak değil, aynı zamanda diğer hayvanlar hakkında bildiğimiz her şeyden kökten farklı olabilecek şeyleri anlamak da önemli” dedi.
Daha Büyük KABLOLU Hikayeler
Orijinal hikaye izniyle yeniden basıldı Quanta Dergisi, editoryal açıdan bağımsız bir yayın Simons Vakfı Misyonu, matematik ve fiziksel ve yaşam bilimlerindeki araştırma gelişmelerini ve eğilimlerini kapsayarak halkın bilim anlayışını geliştirmektir.