Палеонтологія
Палеонтологія

Вчені описали скам'янілість віком мільярд років із диференційованими клітинами

Вчені знайшли скам'янілість прісноводного мікроорганізму віком в один мільярд років, який мав клітини двох різних типів, що формували зовнішній шар та внутрішнє «ядро» істоти. Названий ім'ям Bicellum brasieri мікроб більше подібний до тваринних організмів, і автори припускають, що він міг належати до групи одних із перших багатоклітинних істот, від яких походять тварини. Результати оприлюднені у журналі Current Biology.

Зразки Bicellum brasieri. Paul K. Strother et al. / Current Biology, 2021

Зразки Bicellum brasieri. Paul K. Strother et al. / Current Biology, 2021

Чому це цікаво?

Першими живими організмами на Землі були одноклітинні істоти. Однак у процесі еволюції кілька разів виникали нові форми життя, що являли собою сукупність багатьох клітин. Спочатку це були купки однакових клітин, але згодом еволюційний процес призвів до формування організмів, що мають різні типи диференційованих клітин, які виконують різні функції. Одні з них згодом дали початок таким складним організмам, як тварини. Найдавніша знайдена скам'янілість, яку точно визначили як тварину, була знайдена у відкладеннях едіакарського періоду й датується приблизно 550 мільйонами роками від сьогодні. Однак дослідження, зокрема основані на даних молекулярних годинників, вказують, що перші тваринні організми мали виникнути ще близько 900 мільйонів років тому. У новій роботі група дослідників з Великобританії, Австралії та Сполучених Штатів, можливо, знайшла предка тваринних організмів.

Що вивчали науковці?

Команда науковців займалася вивченням гірських порід на північному заході Шотландії, в регіоні Шотландського нагір'я. У відкладах фосфориту віком близько одного мільярда років, який сформувався на місці древнього прісноводного озера, вони виявили скам'янілості мікроорганізму, який може бути проміжною ланкою між одноклітинними організмами та тваринами. Рештки так добре збереглися, що дослідники змогли вивчити організм на клітинному та субклітинному рівнях.

Кого вони знайшли?

Вчені описали скам'янілості нового виду живих організмів, який вони назвали Bicellum brasieri. Аналіз показав, що ці мікроби мали форму сфери, яка складалася із кількох десятків клітин, розміром в пару мікрометрів. Але найголовнішим відкриттям стало те, що B. brasieri мав два різні типи клітини. Одні з них формували внутрішню сферу мікроорганізму. Це були щільно прилеглі одне до одного овальні, однакового діаметра клітини. Вони були оточені шаром видовжених клітин, подібних формою на сосиски.

Зрілі форми Bicellum brasieri із чітко помітними двома типами клітин. Paul K. Strother et al. / Current Biology, 2021

Зрілі форми Bicellum brasieri із чітко помітними двома типами клітин. Paul K. Strother et al. / Current Biology, 2021

Деякі інші скам'янілості містили лише центральну сферу, без зовнішнього шару, і вчені припускають, що це можуть бути ще незрілі форми істоти. Оскільки клітини цих організмів мали різну форму, це може вказувати на те, що зовнішній шар формувався із внутрішньої маси клітин, які поступово видовжувалися та зміщувалися до периферії.

Bicellum brasieri з відсутністю чітко диференційованих клітин зовнішнього шару. Paul K. Strother et al. / Current Biology, 2021

Bicellum brasieri з відсутністю чітко диференційованих клітин зовнішнього шару. Paul K. Strother et al. / Current Biology, 2021

Морфологія цих істот подібна до такої, що передбачається гіпотезою диференціальної адгезії. Її головна ідея в тому, що якщо серед однакових клітин одні злипаються одне з одним краще, ніж інші, зрештою це призведе до утворення формування складніших структур, як-от тканин. Науковці відмічають, що в B. brasieri не виявили жорстких клітинних стінок, тому малоймовірно, що він споріднений із водоростями. Натомість його морфологія більше відповідає групі еукаріот Holozoa, які включають тварин та близьких до них одноклітинних. Це не означає, що B. brasieri був твариною, однак він міг представляти групу багатоклітинних організмів, від яких згодом пішли тварини.