Magyar és brit kutatók munkája nyomán alapjaiban kell átértelmezni a földi élet fejlődését: az ELTE TTK-n dolgozó Szöllősi Gergely vezetésével végzett kutatás bebizonyította, hogy a komplex életformák alapját adó sejtmagvas sejtek egy ma is ismert élőlénycsoport őseiből fejlődtek ki. Az eredmény hatással lehet arra is, hogy milyen reményekkel vághatnak a kutatók bele a más naprendszerek bolygóin kialakult összetett élet keresésébe – közölte az MTA.
Az élővilág fejlődésének egyik alapvető kérdése, hogyan alakultak ki a mai élővilág legnagyobb csoportjai, azaz milyenek az evolúciós törzsfa legkorábbi elágazásai. A biológusok a legnagyobb rendszertani csoportokat birodalmaknak, avagy doméneknek nevezik.
Az élővilág evolúciójáról részben az ősmaradványokból, részben pedig a mai élőlények genetikai állományának (genomjának) vizsgálatából nyerhetünk ismereteket. A különböző élőlényekből származó genomok összehasonlításából az élőlények rokonsági kapcsolataira, leszármazásukra következtethetünk. Az élet első körülbelül 3 milliárd éve főleg ezen az alapon vizsgálható, mert a fosszíliák csak mintegy 500 millió évvel ezelőttről állnak nagy számban rendelkezésre.
A sejtmaggal rendelkező sejtek, vagyis az eukarióták kialakulása a földi evolúció egyik legnagyobb ugrása volt. Ekkor már legalább másfél milliárd éve létezett élet a Földön, azonban ennek bonyolultsága nem haladta meg a mai baktériumokét. A sejtmagvas sejtekkel nyílt meg az út az olyan összetett, soksejtű élőlények kifejlődése felé, amelyeket ma magunk körül látunk – ide tartoznak a gombák, a növények, az állatok és természetesen maga az ember is.
Az eukarióták egy önálló, ősi ág voltak a földi élet hatalmas evolúciós törzsfáján vagy egy változatos, fénykorában elterjedt élőlénycsoport egyik törzsfejlődési ágából emelkedtek ki, és hódították meg a bolygót? Az elmúlt években fellángolt a vita az élővilág legkorábbi fejlődése körül, a háromdoménes és a kétdoménes elmélet hívei között.
Mint írják, a kérdés közel áll az evolúcióbiológusok szívéhez, de a földi ősi evolúció jobb megértése azt is alapjaiban meghatározza, hogy milyen reményekkel vághatnak bele a más Naprendszerek bolygóin kialakult összetett, soksejtű élet keresésébe.
Az összegzés szerint a válasz egészen mostanáig egyáltalán nem volt egyértelmű, azonban Szöllősi Gergely (ELTE TTK, MTA-ELTE Lendület Evolúciós Genomika Kutatócsoport) és Tom Williams (Bristoli Egyetem) közös kutatásainak legújabb eredménye most pontot tehet e hosszan húzódó vita végére. A Nature Ecology & Evolution folyóiratban megjelent cikkükben minden eddiginél nagyobb genetikai adathalmazra támaszkodva megmutatták, hogy a sejtmagvas sejtek nem alkottak önálló, ősi ágat az evolúciós törzsfán, hanem az úgynevezett archeákból származtak. Az archaeák csoportjába a baktériumokhoz hasonló, de számos egyedi jellemzővel rendelkező, egysejtű élőlények tartoznak, melyeket szélsőséges környezeti feltételek között – például tengermélyi hévforrásokban – fedeztek fel, de ma már ismerünk az emberi bélben, bőrben élő csoportokat is.
“Az volt a cél, hogy többféle adathalmazt elemezzünk, illetve az adatok komplexitását jobban reprodukáló elemzési módszereket használjunk” – idézi a közlemény Szőllősi Gergelyt. Az ELTE TTK Fizikai Intézet Biológiai Fizikai Tanszékének adjunktusa munkatársaival a kutatás során több mint 3000, archaeákból és eukariótákból származó géncsaládot vizsgált, mindegyiknek elkészítve saját leszármazási vonalát. Bár nem mindegyik géncsalád volt közös a két csoport között, a nagy mennyiségű adat ezt ellensúlyozta. Az adatok ezt követő átlagolásával ugyanolyan az eredményekre jutottak, amilyeneket korábban más módszerekkel – pár tucat ősi, minden élőlénycsoportban biztosan jelen lévő géncsalád vizsgálatával – kaptak.
“Eredményeink szerint a földi élet nagy törzsfájának egyértelműen két fő ága van, egyikükhöz a baktériumok tartoznak, a másikhoz pedig az archaeák. Később az evolúció során ezen a második fő ágon tűntek fel a sejtmagvas sejtek, vagyis az eukarióták” – mondta Szöllősi Gergely, hozzátéve, hogy az első eukarióták egy archaea gazdasejt – amely valószínűleg egy tengermélyi hévforrásban élt – és egy baktérium egyesülésével jöhetett létre.
