Ne, tito vědci neviděli jednobuněčný organizmus, vyvíjející se v mnohobuněčný!
Z blog.drwile.com přeložil Pavel Akrman – 03/2019.
Zdroj: www.nature.com
Obrázek: Zelené řasy v prostředí bez predátora (vlevo) a v jiných prostředích s predátory.
Jeden student mě požádal o odpověď na článek ze Science Alert s dosti odvážným tvrzením:
- “Vědci byli svědky toho, že jednobuněčné řasy se vyvinuly v mnohobuněčný organizmus… Většina z nás ví, že v určitém okamžiku naší evoluční historie se zhruba před 600 miliony let vyvinuly jednobuněčné organizmy do složitější mnohobuněčné životní formy. Ovšem vědět, že se to někdy stalo a potom to opravdu vidět, jak se to před vámi odehrává v reálném čase, jsou dvě úplně rozdílné věci. A přesně toho byli vědci z Institutu George Institute of Technology a University v Montaně svědky – a zaznamenali dechberoucí časosběrný záznam níže.”
Časosběrný záznam vytváření kolonií jednobuněčných organizmů
Během své vědecké kariéry jsem se už naučil, že mnozí vědečtí novináři na tom nejsou ve vědě o mnoho lépe, než v žurnalistice, takže jsem udělal to, co dělám vždycky, když čtu o vědě v populárním tisku: našel jsem si ten vědecký článek, ze kterého čerpali. Už mě ani nepřekvapilo, že studie vůbec neudělala to, co tvrdí článek. Nicméně jeden zajímavý výsledek jsem našel.
Studie zkoumala chování zelené řasy půvabně pojmenovaného druhu Chlamydomonas reinhardtii. Ve volné přírodě existují tyto řasy jako jednotlivé jednobuněčné organizmy. V laboratoři vědci některé z nich vystavili přirozenému predátorovi (Paramecium tetraurelia, český vžitý název je „trepka“) a zjistili, že řasy se spojují a vytvářejí kolonie, neboť takto je méně pravděpodobné, že by je predátor pozřel. Jinými slovy, několik samostatných jednobuněčných organizmů “vytvořilo tým”, aby tak získali ochranu před predátorem.
Chlamydomonas reinhardtii
To není žádné překvapení a také to není nic nového. Toto chování zaznamenali už jiní vědci před čtyřmi lety. Hodně zajímavé na tom bylo zjištění, že řasy “k vytvoření týmu” dokonce nepotřebovaly být ani stejného druhu. Vědci také viděli, že když byl predátor odstraněn, řasy se vrátily zpět do své jednobuněčné formy. Technicky se to nazývá fakultativní (dobrovolná) multicelularita a vidíme ji u mnoha jednobuněčných organizmů. Dávají přednost životu jako jednotlivci, ale když je potřeba, spojí se dohromady, aby si navzájem pomohli.
V čem se to liší od této nové studie? Když vědci predátora odstranili, buňky zůstaly spolu. Dokonce se i takto dál množily. Výzkumníci uvádějí, že i když byl před čtyřmi lety predátor odstraněn, buňky zůstaly ve skupinách a rozmnožovaly se ve skupinách. Z toho vyvozují závěr, že buňky vytvořily obligátní (povinnou) mnohobuněčnou formu organismu: tedy cosi, co zůstane spolu, i když se to mohlo znovu rozdělit do jednotlivých buněk.
K tomuto jsem však dost skeptický. Došlo k tomu proto, že v tomto umělém prostředí téměř jistě neexistuje žádná selektivní výhoda, která by tyto řasy přivedla zpět do jejich jednobuněčné formy. Řasy se chovají stále tak, jak se chovaly v přítomnosti predátora. Obávám se, že pokud by tyto organismy byly přeneseny do volné přírody (nebo i jen do proměnlivějšího umělého prostředí), přineslo by jim to výhodu nad skupinovou formou a vrátily by se zpět do jednobuněčné formy života.
Nicméně ponechme těmto výzkumníkům jejich pochybné výhody. Řekněme, že tato skupina řas zůstává i ve volné přírodě skupinou a je tedy skutečně povinnou, vícečetnou formou řas (obligate multicellularity). Ale říká nám to snad něco o vzniku mnohobuněčného organizmu? Nikoli. Jediné, co nám to ukazuje je to, že jednobuněčné organizmy, které již mají (od samého počátku, od svého zrodu, tedy ve své DNA, pozn. překl.) tendenci shlukovat se do skupin, pokud nastane potřeba, takže někdy zůstanou ve skupinách i přesto, že důvod ke vzniku skupiny pomine. I když je to jistě zajímavé, avšak neříká nám to nic o vzniku skutečného mnohobuněčného života. Mohlo by nám to říci něco o tom, že se vytvářejí kolonie jednobuněčných organizmů (kterých dnes známe velké množství), ale to je tak všechno.
Mnohobuněčné organizmy nejsou jen kolonie jednobuněčných organizmů. Mnohobuněčné organizmy mají buňky, mezi které jsou rozděleny požadavky organizmu a vzájemně mezi sebou komunikují, aby se ujistily, že všechny úkoly jsou prováděny a splněny správně. A to je velký rozdíl od kolonie jednobuněčných forem života, kde všechny buňky spojené ve skupině dělají stejné věci, protože ve větším počtu jsou silnější.
Pokud by evoluce ve smyslu „od bakterie v bakteriologa“ měla pravdu, pak musí existovat přechod mezi jednobuněčnými organizmy (nebo koloniemi jednobuněčných organizmů) a mnohobuněčnými organizmy. To vyžaduje vývoj buněčné specializace, sofistikované buněčné komunikace a mnoho dalších genetických inovativních změn. Jenže výsledky této studie nic takového nepopisují ani nevysvětlují. Tudíž jakkoli je tato studie zajímavá v tom smyslu, že bylo možné vyprodukovat v laboratoři stabilní koloniální verzi jednobuněčných organizmů, neříká nám to nic o tom, jak vznikají mnohobuněčné organizmy.