'Dünyanın ilk hayvanı' başlığı, muhtemelen deniz süngerlerine gider

Siretü'l Kur'an 5. Ders (Cahiliyye şirk ehlinin ekonomisi) - Mustafa İslamoğlu (Haziran 2019).

Anonim

Yeryüzünde görünen ilk hayvan, büyük olasılıkla basit deniz süngeriydi.

MIT araştırmacıları tarafından yürütülen yeni genetik analizler, deniz süngerlerinin 640 milyon yıllık kayalarda bulunan ilginç bir molekülün kaynağı olduğunu doğrulamaktadır. Bu kayaçlar Kambriyen patlamasından önemli ölçüde öncülük ediyor - bu, çoğu hayvan grubunun 540 milyon yıl önce gezegen üzerinde geçtiği dönemdi - bu da deniz süngerinin Dünya'da yaşayan ilk hayvanlar olabileceğini düşündürüyordu.

MIT'nin Dünya Bölümü, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri (EAPS) sonrasındaki bir postdoc olan David Gold, “Gerçekten de, bu gerçekten süngerlerin moleküler bir fosili olan oldukça güçlü bir vaka yapmak için paleontolojik ve genetik kanıtları bir araya getirdik” diyor. "Bu, hayvan ömrü için en eski kanıtlardan bazıları."

Sonuçlar bugün Ulusal Bilimler Akademisi Bildirilerinde yayınlanmaktadır. Altın, yazarın ve EAPS Profesörü Roger Summons'ın yanı sıra makalenin başyazarıdır.

Antik moleküler ipuçları

Paleontologlar, 540 milyon yıl öncesinden başlayarak olağanüstü sayıda fosil ortaya çıkardılar. Bazı bilim adamları, fosil kayıtlarına dayanarak, çağdaş hayvan gruplarının Dünya'ya, “tek hücreli organizmalardan, çok kısa bir jeolojik zaman aralığında karmaşık çok hücreli hayvanlara dönüştüğünü” iddia ettiler. Bununla birlikte, Kambriyen patlamasından önce bilinen fosiller pek çok açıdan kendine özgüdür; bu da, hangi tür hayvanın evrim çizgisi için ilk olduğunu belirlemeyi son derece zorlaştırmaktadır.

Summons'ın laboratuvarı, moleküler fosillerdeki yanıtı araştırıyordu - bir hayvanın geri kalanı çürüttükten sonra eski kayalarda hayatta kalan iz miktarları.

Gold, “Hayvanların Kambriyen'den çok daha yaşlı olması gerektiği konusunda bir his var, çünkü birçok hayvan aynı zamanda ortaya çıkıyor, ama daha önce hayvanlara yönelik fosil kanıtlar tartışmalı.” Diyor. “Dolayısıyla insanlar, bu biyobelirteçlerin ve kimyasalların bazılarının, geride bıraktığı kimyasalların bu tartışmaların çözümüne yardımcı olabileceği düşüncesiyle ilgileniyorlar.”

Özellikle, o ve meslektaşları, 24-izopropilkolestetan ya da kısa süreli bir 24-ipc, bir lipid molekülü ya da kolesterolün değiştirilmiş bir versiyonu olan sterol üzerine odaklanmışlardır. 1994 yılında, Summonlar, ilk kez, Kambriyen ve biraz daha yaşlı kayalarda, olağandışı yüksek miktarlarda 24-ipc bulduğu Mark McCaffrey PhD '90 tarafından yönetilen bir ekibin parçasıydı. Süngerlerin veya atalarının kaynak olabileceğini düşünüyorlardı.

2009 yılında, Riverside Üniversitesi'nden Profesör Gordon Love'da bulunan Kaliforniya Üniversitesi tarafından yönetilen bir ekip, daha sonra Summons'ın laboratuarında bir postdoc, Umman'daki kayaların ilk ayrıntılı çalışmasını yaptı. Araştırmacılar, 640 milyon yıllık kaya örneklerinde 24-ipc varlığını doğruladı ve potansiyel olarak hayvan yaşamına ait en eski kanıtları temsil etti. Bu çalışma, EAPS Profesörü Samuel Bowring tarafından geliştirilen yüksek hassasiyetli uranyum-kurşun escort teknikleri kullanmıştır.

Summons, "Bu araştırma konusu, MIT bilim insanlarına yakından bağlı 20 yıllık bir geçmişe sahiptir." "Şimdi, 2016 yılında David Gold, 'sünger biyobelirteç hipotezini destekleyen yeni bir kanıt katmanı eklemek için yeteneklerini ve genomik çağın yeni araçlarını uygulayabildi.'

Evrimsel bir ağaç yetiştirmek

Bazı modern deniz süngerleri ve bazı alg türlerinin bugün 24-ipc ürettikleri, ancak 640 milyon yıl önce molekülü yapmak için hangi organizmanın yapıldığı biliniyor? Summons ve Gold, bu soruyu cevaplamak için önce 24-ipc yapmaktan sorumlu olan geni tanımlamayı, sonra bu geni taşıyan organizmaları bulmayı ve genin bu organizmalarda evrimleştiklerinde izini sürmeyi amaçladı.

Ekip, her bir organizmanın hangi sterolleri ürettiğini görmek ve bu sterollerle ilişkili genleri tanımlamak için bitkiler, mantarlar, algler ve deniz süngerleri de dahil olmak üzere yaklaşık 30 farklı organizmanın genomlarına baktı.

Gold, “Bulduğumuz şey, ökaryotik yaşamın çoğunda bu gerçekten ilginç bir desendi” diyor.

Genomları karşılaştırarak, bir organizmanın taşıdığı genin kopya sayısına bağlı olarak belirli sterol türlerinin üretilmesinden sorumlu tek bir gen, sterol metiltransferaz veya SMT tanımladılar. Araştırmacılar, 24-ipc üreten deniz süngeri ve alg türlerinin yakın akrabalarıyla karşılaştırıldığında SMT'nin fazladan bir kopyasına sahip olduklarını bulmuşlardır.

Araştırmacılar kopyaları, hepsinin nasıl ilişkili olduğunu ve genin her kopyasının ilk ortaya çıktığı zaman belirlemek için karşılaştırdı. Daha sonra ilişkileri evrimsel bir ağaç üzerinde haritalandırdılar ve her bir SMT geninin tekrarlanmasının ne zaman meydana geldiğini belirlemek için fosil kayıtlarından elde ettikleri kanıtları kullandılar.

Araştırmacılar, evrim ağacının zamanlamasını nasıl manipüle ettikleri önemli değil, deniz süngerinin, SMT'nin yosunlardan daha erken bir kopyasını evrim geçirdiğini ve bunun 640 milyon yıl önce - 24-ipc'nin bulunduğu aynı zaman diliminde - olduğunu keşfettiler. kayalarda.

Elde ettikleri sonuçlar, deniz süngerinin 640 milyon yıl önce, başka herhangi bir yaşam formundan çok daha önce ortaya çıktığına dair güçlü kanıtlar sunmaktadır.

“Bütün bu yeni soruları gündeme getiriyor: Bu organizmalar neye benziyordu? Çevre nasıldı? Neden fosil kayıtlarında bu büyük boşluk var?” Altın diyor. “Bu, erken hayvan yaşamı hakkında hala ne kadar bilmediğimizi, kaç keşif yaptıklarını ve doğru yapıldığında bu moleküler fosillerin bu boşlukları doldurmak için ne kadar yararlı olabileceğini göstermeye gider.”

menu
menu