Çok hücreli yaşama geçiş bir dönüm noktası mı?
Editör: Seda Gönenç
Yaklaşık 1 milyar yıl önce tek hücrelilerin bir araya gelmeye başlayarak çok hücreli yaşama geçmeleri önemli bir dönüm noktası oldu. Bilim insanlarının bu sıçramayı yapmaya en yakın görünen organizmaları incelediği bazı çalışmalar Science dergisinde yayınlandı.
Çok hücreli yaşama geçişin büyük bir genetik sıçramadan kaynaklandığı düşünülse de yeni araştırmalar bunun düşünüldüğü kadar zor bir geçiş olmadığını gösteriyor. Tek hücreli koana kamçılıları (choanoflagellate) en ilkel canlı olarak kabul edilir. Çok hücreli canlılara özgü oldukları düşünülen 350 gen ailesinin koana kamçılılarında da bulunduğunu ortaya çıkaran bir çalışma, tek hücreli organizmaların çok hücreli yaşama geçmeden önce dahi buna uygun donanımlara sahip olduğunu öne sürüyor.
Tek hücreli bir canlının yaşamı basit ve sınırlıdır; kendilerini beslemek ve hayatta kalmak tek amaçlarıdır.. Fakat çok hücreli bir canlıda bulunan hücreler bağımsızlıklarından vazgeçer, belli işlevlerde uzmanlaşır ve daha büyük fayda uğruna kendilerini feda eder.
Tek hücreli ve koloni halindeki farklı alg türlerini inceleyip biyolojik ve genetik özelliklerini karşılaştıran bir çalışmada, hücrelerin bir araya gelip koloni oluşturmasıyla mevcut genlerin yeni işlevler üstlendiği sonucuna ulaşılır. Chlamydomanas, sentriyollerini hem yüzme, hem de üreme için kullanan bir tek hücreli alg ve bu nedenle her iki eylemi aynı anda gerçekleştirilemez. Bu algin çok hücreli akrabası olan Volvox ise bunları aynı anda yapabilir çünkü hücrelerinin bir kısmı sentriyollerini yüzme için, diğer bir kısmı üreme için kullanma üzerine uzmanlaşmıştır. Hücrelerin nasıl daha karmaşık bir yapıya evrildiğini anlamaya yönelik tek hücreli olan maya mantarı ile yapılan bir dizi deneyde deney tüpünün dibine yerleşmiş olan en büyük hücrelerin hayatta kalmasına ve çoğalmasına izin verilir. İki ay içinde yeni oluşan hücreler mevcut olanlara bir araya gelir ve şekilleri nedeniyle "kar taneleri" adı verilen çok hücreli yapıları oluşturur. Zamanla daha büyük ve daha da karmaşık hale gelir bu canlılar.
Bu hızlandırılmış evrim simülasyonunda maya mantarları hücreleri belli işlevlerde uzmanlaştırdı. Büyük kar tanelerinde bazı hücrelerin bir tür intihar gerçekleştirerek uçlardaki hücrelerin yeni kar taneleri oluşturması için yapıdan ayrılmasını sağladığı görülüyor. Ölen hücrenin kendisini grubun çoğalması için feda ediyor oluşu çok hücreliliğe özgüdür. Ekip aynı deneyi Chlamydomanas algleri ile de gerçekleştiriyor ve yine bir tür çok hücreli bir yapı ortaya çıkıyor.
Bilim insanları hücrelerin gittikçe daha karmaşıklaşmasına neyin sebep olduğunu tartışmaya devam ediyor. Günümüzdeki olağanüstü çeşitliliğe yol açan bu değişim, anılan çalışmaların ardından, büyük bir sıçrama yerine bir dizi küçük genetik adım olarak görülebilir.
Kaynak: herkesebilimteknoloji
Haber: Murat Altaş