Клетка ихтиоспоридии C. perkinsii, демонстрирующая четкие признаки полярности. Фото DudinLab/Université de Genève

Исследование ученых из Университета Женевы показало, что одноклеточный организм Chromosphaera perkinsii может формировать многоклеточные структуры, напоминающие эмбрионы животных. Это открытие предполагает, что генетические программы, ответственные за эмбриональное развитие, существовали еще до появления животных. Хотя также возможно, что C. perkinsii независимо развил аналогичные процессы. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Chromosphaera perkinsii — это вид, существующий на Земле более миллиарда лет, он выделился задолго до появления животных. Он обитает в морских осадках возле Гавайев.

Ученые обнаружили, что клетки C. perkinsii, увеличиваясь до максимальных размеров, продолжают делиться без дальнейшего роста, образуя многоклеточные колонии, схожие с ранними стадиями развития эмбрионов животных. Эти колонии сохраняются около трети жизненного цикла микроба и включают по меньшей мере два различных типа клеток, что является необычным для одноклеточных.

Фото: O. Dudin, UNIGE. Красным цветом показаны мембраны, синим — ядра с их ДНК.

«Несмотря на то что C. perkinsii является одноклеточным видом, его поведение повторят процессы многоклеточной координации и дифференциации. Если так было всегда, то это появилось задолго до первых животных», — объясняет Омейя Дудин, руководивший исследованием.

Особенно удивительно, что способ деления и трехмерная структура клеток C. perkinsii напоминают начальные стадии эмбрионального развития животных. Анализ генетической активности в этих колониях также выявил поразительное сходство с эмбрионами животных. Это свидетельствует о существовании генетических программ сложного многоклеточного развития более миллиарда лет назад, считают авторы.

Открытие по-новому освещает долгие научные споры об обнаружении окаменелостей возрастом 600 млн лет, напоминающих эмбрионы, и поставить под сомнение некоторые традиционные представления о появлении многоклеточности.