Очень-очень далекий предок: стало известно, кто был самым первым из многоклеточных существ на Земле

Генетики из Калифорнийского университета в Беркли (США) с коллегами из Венского университета (Австрия), похоже, нашли ответ на центральный вопрос эволюционной биологии: какими были первые животные, появившиеся в древнем океане 600–700 миллионов лет назад? Десятилетиями биологи спорили, были это прародители современных примитивных морских губок или все-таки гребневиков. Черту под дискуссиями подвело исследование, опубликованное в Nature в мае 2023 года.

Основным претендентом на статус самой ранней сохранившейся ветви древа животных считались губки, так как они не имеют нервной системы, мышц и других сложных систем и тканей, что приближает их к колониальным версиям некоторых одноклеточных простейших. После личиночной стадии, в которой они свободно плавают, губки прикрепляются на одном месте, где и проводят всю свою взрослую жизнь, фильтруя пищу из морской воды.

В отличие от них, гребневики — прожорливые хищники, путешествующие через мировой океан в поисках добычи: они имеют желеобразное тело от нескольких миллиметров до полутора метров и плавают при помощи «гребней» из ресничек.

Подход на основе морфологических признаков и изучения последовательностей генов не дал окончательного ответа. В новой работе команда ученых дошла до рассмотрения генных связей в масштабе хромосом. Авторы проанализировали самые древние и малоизменчивые гены на разных хромосомах у нескольких видов губок, гребневиков и трех одноклеточных существ — родственников животных: хоанофлагеллята, филастериевой амебы и рыбного паразита ихтиоспоры.

Анализ обнаружил у гребневиков и одноклеточных эукариотов общие наследственные шаблоны — паттерны многоклеточных предков. Тогда как губки имели общие хромосомные перестройки с другими древнейшими многоклеточными животными — такими, как стрекающие.

«Это был неопровержимый факт — несколько перестроек, общих для губок и животных, но исключающих гребневиков. Гребневики, напротив, напоминают одноклеточных. Объяснение в том, что они ответвлялись первыми, до того, как произошли перестройки и появились все остальные линии животных», — объясняет Даниэль Роксар, профессор молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Беркли.

По словам авторов, отпечатки этого древнего эволюционного события все еще присутствуют в геномах животных спустя сотни миллионов лет. Проблема в том, что в распоряжении эволюционистов нет останков ранних животных, так как те были мягкотелыми. И это существенно затрудняет изучение того, как они жили, ели, двигались, развивались.

Но благодаря хромосомному методу и понимаю взаимосвязей между линиями животных, специалисты смогут понять, как эволюционировали животные. Как развились мышцы, нервы, нейроны, пищеварительный тракт и другие ключевые особенности многоклеточных организмов, которые мы имеем сегодня.