Једна од најбољих загонетки у науци била је еволуција једноцеличних организама у невероватно широку разноликост флоре и фауне коју данас видимо. Како је Земља направила прелазак са иницијално беживотне стијене на једно насељено само једноцеличним организмима у свет који више сложен живот?
Како научници то разумеју, једноцелични организми су се пре више од 500 милиона година први пут развили у сложеније форме, пошто су почели да формирају вишећелијске кластере. Оно што се не разуме је управо како се тај процес догодио. Али сада, биолози су још један корак ближе проналажењу ове слагалице, успешно понављајући овај кључни корак - користећи састојак уобичајен у прављењу хлеба и пива - обичног пивског квасца (Саццхаромицес церевисиае). Иако помаже да се реше еволуционе загонетке овде на Земљи, она се такође продужава и на питање биолошке еволуције и на другим планетима или месецима.
Резултати су објављени у прошлонедељном броју часописа Зборник радова часописа Националне академије наука (ПНАС).
Квасачи су микроскопски облик гљивица; они су једноћелијски, али могу постати вишећелијски формирањем низа повезаних ћелија пупољка, као у калуповима. Експерименти су били засновани на овој чињеници и били су изненађујуће једноставни, само што раније нису радили, каже Вилл Ратцлифф, научник са Универзитета у Миннесоти (УМН) и коаутор овог рада. "Мислим да га нико никада раније није пробао," рекао је, додавши: "Нема много научника који раде експерименталну еволуцију и покушавају да одговоре на питања о еволуцији, а не да је поново стварају."
Сам Сцхеинер, програмски директор у Одељењу за биолошку заштиту животне средине у НСФ-у, такође додаје: „Да бисмо разумели зашто је свет пун биљака и животиња, укључујући људе, морамо знати како су једноцелични организми прешли на живот као група, вишећелијски организми. Ова студија је прва која је експериментално посматрала тај прелаз, пружајући поглед на догађај који се догодио пре стотине милиона година. “
Сматрало се да је корак ка вишећелијској сложености тежак, еволуциона препрека коју би било тешко превладати. Ново истраживање, међутим, сугерише да ипак можда и није толико тешко.
Први експеримент је трајао само 60 дана да би се добили резултати. Квасац је прво додат култури богатој хранљивим материјама, а затим је ћелијама остављено да расте један дан. Затим су стратификовани по тежини помоћу центрифуге. Кластери ћелија квасца слетели су на дно епрувета. Поступак је затим поновљен, узимајући ћелијске гроздове и поново их додајући у свеже културе. Након шездесет циклуса овога, ћелијски кластери су почели да изгледају као сферичне пахуље, састављене од стотина ћелија.
Најзначајнији налаз био је да се ћелије не само скупљају и лепе насумично; гроздови су били састављени од ћелија које су генетски повезане једна са другом и остале су везане након поделе ћелије. Када су кластери достигли „критичну масу“, неке ћелије су умрле, процес познат као апоптоза, који омогућава потомству да се одвоји.
Једноставно речено, то је процес ка вишећелијском животу. Као што је описао Ратцлифф, „Кластер сам није више ћелијски. Али када ћелије у кластеру сарађују, дају се за опште добро и прилагођавају се променама, то је еволутивни прелаз у вишећелијску. "
Дакле, следећи пут када печете хлеб или кухате своје пиво, размотрите чињеницу да те ћелије са мало квасца имају много више важности него само корисну улогу у вашој кухињи - оне такође помажу у решавању неких највећих мистерија живота започето, и овде и можда негде другде.
