До 2008 года большинство биологов считали, что простейшие губки стоят у истоков животного мира. Но с появлением новых данных генетический анализ указал на гребневиков как на первых животных. С тех пор научное сообщество раскололось, а в 2023 году команда из Беркли под руководством Дэниела Рокхсара применила новый метод анализа — изучение физической связи генов на хромосомах — и твердо встала на сторону гребневиков.
Кто на Земле был первым многоклеточным организмом: губки или гребневики
Биологи из Калифорнийского университета в Беркли представили новое исследование, согласно которому именно губки, а не гребневики, находятся у основания эволюционного древа животных. Работа опровергает результаты другого исследования из того же университета, вышедшего два года назад, в которой утверждалось, что первыми были гребневики. Спор еще не окончен, и от его исхода зависит наше понимание эволюции всех животных, в том числе человека.
Губки слева; гребневики, или ктенофоры, справа. Какой организм является корнем древа жизни животных — этот вопрос уже десятилетиями вызывает бурные дискуссии. https://news.berkeley.edu/
Гребневики, или ктенофоры, — морские животные, внешне похожие на медуз, но не родственные им. Их отличительная черта — восемь рядов гребных пластинок, с помощью которых они передвигаются. У гребневиков есть мышцы и нервная сеть, что делает их сложнее губок. Именно эта сложность и создает проблему: если гребневики древнее губок, значит губки потеряли нервную систему, что противоречит общему представлению об усложнении организмов в ходе эволюции. Поэтому вопрос о том, кто был первым, определяет наше понимание базовых принципов эволюции животного мира.
Два изображения губок (вверху слева) и два изображения гребневиков (внизу слева). То, какой из этих морских организмов является корнем всего древа животных, влияет на наше понимание эволюции животных, включая человека.
Теперь другая группа ученых из того же университета перевернула картину. «Я думаю, мы все хотим знать, откуда мы произошли, — говорит Николь Кинг, профессор молекулярной и клеточной биологии и старший автор новой работы. — Гипотеза о том, что гребневики возникли первыми, была как неприятное открытие, что тот, кого ты считал своим отцом, им не является». Работа опубликована в журнале Science.
Кто был первым
Эта трехмерная реконструкция нервной системы гребневика показывает структуру его нервной сети (фиолетовый), а также близлежащие структуры и другие компоненты нервной системы. Два вида нервных клеток — сенсорные клетки (светло-голубые) и мезоглеальные нейроны (желтые) — существуют вне нервной сети. Как они взаимодействуют с нервной сетью, пока неизвестно, как и роль мезоглеальных нейронов. Эти нервные клетки находятся в студенистом слое тела животного и могут обеспечивать нервную сеть питательными веществами или другой поддержкой.
Вопрос принципиален для понимания эволюции животных. Если гребневики — первые животные, то губки, у которых нет мышц и нервной системы, должны были утратить эти признаки в процессе эволюции. Либо мышцы и нейроны возникали независимо дважды. Если же первыми были губки, все проще: мышцы и нервная система появились однажды у общего предка остальных животных.
Исследователи создали обширную базу данных консервативных генов от 100 организмов и применили интегрированный анализ. Они отобрали только те гены, которые давали одинаковые результаты при использовании разных методов. Серия статистических тестов показала: 62% поддержали гипотезу губок, 38% оказались неубедительными, и ни один не поддержал гребневиков.