Усі тварини на Землі — від людини до найпростішого молюска — мають спільного предка. Якщо уявити еволюцію як велике Дерево життя, то кожен вид займає на ньому свою гілку. Але будь-яке дерево починається зі стовбура, і вчених давно хвилювало питання: яка саме гілка відокремилася першою понад 600 мільйонів років тому, давши початок усьому різноманіттю тваринного світу.
Протягом десятиліть науковці сперечалися між двома головними кандидатами. Першими могли бути або губки, або гребневики (comb jellies) — прозорі морські істоти, схожі на желе, які пересуваються за допомогою рядів війок. Обидві групи виглядають дуже примітивно, і довгий час було незрозуміло, хто з них стоїть ближче до витоків тваринного життя.
Новий підхід — нова відповідь
Прорив став можливим завдяки сучасним методам аналізу геномів. Цього разу вчені звернули увагу не лише на набір генів, а й на їх розташування в хромосомах. Річ у тім, що в процесі еволюції гени можуть «переїжджати» з одного місця в інше, хромосоми — перебудовуватися, але повернути початкову структуру практично неможливо. Тож організм, у якого відбулося менше таких перебудов, з більшою ймовірністю ближчий до спільного предка.
Дослідники порівняли хромосоми губок і гребневиків із хромосомами їхніх найближчих одноклітинних родичів, які не є тваринами. Саме ці одноклітинні організми вважаються найбільш схожими на давній «стовбур» Дерева життя.
Що показали результати
Результати виявилися досить однозначними:
- у гребневиків і в одноклітинних родичів вчені знайшли 14 окремих груп генів, розташованих на різних хромосомах;
- у губок ці самі 14 груп уже були об’єднані в 7, що свідчить про значні перебудови геному.
Це означає, що губки зазнали більшої кількості еволюційних змін і відокремилися пізніше. А от гребневики зберегли більш «первісну» структуру геному.
Хто ж перший?
Таким чином, вчені дійшли висновку:
саме гребневики є першою гілкою, яка відокремилася від стовбура тваринного Дерева життя. Вони — своєрідна «сестринська» група до всіх інших тварин на планеті.
Це відкриття важливе не лише саме по собі. Воно змінює уявлення про те, як і в якій послідовності формувалися ключові риси тварин, зокрема нервова система, м’язи та органи чуття. Адже гребневики мають нервову систему, але, ймовірно, вона могла виникнути незалежно від нервової системи інших тварин.
Що далі?
Науковці сподіваються, що тепер, знаючи, з якої гілки все почалося, вони зможуть точніше відновити ранні етапи еволюції життя на Землі. Попереду ще багато запитань, але одне з найдавніших — хто був першим серед тварин — нарешті отримало переконливу відповідь.
І хоча пошук істини в еволюції триває, тепер у вчених є ще один важливий фрагмент великої мозаїки історії життя.