In de experimenten van Amerikaanse wetenschappers duurde het slechts 60 dagen voordat bakkersgist begon te leven in gemeenschappen waar alle leden van de groep verenigd zijn door een algemeen belang en bereid zijn zich op te offeren aan kameraadschappelijke belangen.
Er wordt aangenomen dat fundamentele evolutionaire veranderingen, zoals de overgang van eencellig naar meercellig, ongelooflijk lang duurden - miljoenen (zo niet miljarden) jaren. Evolutie houdt echt niet van haast, en hoe globaler de veranderingen, hoe langer het duurt om je erop voor te bereiden.
Nu is er echter reden om aan een dergelijke traagheid van de evolutie te twijfelen - althans met betrekking tot de opkomst van multicellulariteit. In de experimenten van wetenschappers van de Universiteit van Minnesota (VS) veranderden eencellige organismen in slechts enkele maanden in meercellige organismen.
De gebruikelijke bakkersgist werd als modelobject genomen. Deze eencellige schimmels planten zich voort door te ontluiken: wanneer de moedercel tot een bepaalde grootte groeit, ontluikt de kleinere dochter er uit en gaat vrij zwemmen. Volgens wetenschappers was het grootste probleem niet eens het plannen van een experiment om eencellige gist in meercellige gist te veranderen, maar in ieder geval een mentale aanname dat dit proces in de nabije toekomst zou kunnen worden uitgevoerd. Het is algemeen aanvaard dat meercellulariteit minstens 25 keer in de geschiedenis van het leven op aarde is verschenen, maar de omstandigheden van het verschijnen ervan zijn voor ons verborgen. We kunnen alleen maar gissen naar de omstandigheden waardoor individuele cellen hulp bij elkaar zochten.
William Ratcliffe en zijn collega's kozen het zwaartekrachtveld als drijvende kracht. Ze veronderstelden dat de zwaartekracht de factor was die de opkomst van meercellige organismen bevorderde. Het is duidelijk dat de celcomplexen die in de prehistorische oceaan drijven sneller naar de bodem zinken dan afzonderlijke cellen. Gist kan ook aan elkaar kleven en grote clusters vormen, en in het experiment zaten de grootste clusters sneller op de bodem dan hun kleinere "broeders", om nog maar te zwijgen van enkele cellen. Keer op keer selecteerden de onderzoekers de clusters die zich in de eerste plaats op de bodem hadden gevestigd, kweekten ze opnieuw en selecteerden opnieuw de grootste monsters.
Natuurlijk is een gewone klomp aan elkaar geplakte cellen nog geen meercellig organisme. Maar hier konden de wetenschappers aantonen dat de clusters van gist waarmee ze werkten, bestonden uit genetisch verwante cellen, dat wil zeggen dat alle leden van de groep afstammelingen waren van dezelfde ouder. De gist vermenigvuldigde zich, maar de dochtercellen bleven aan de oudercellen hechten. En, nog belangrijker, de celclusters in de experimenten begonnen zich te gedragen als afzonderlijke organismen. Ze hadden een juveniele fase waarin ze opgroeiden en een volwassen fase, toen de cluster zich vermenigvuldigde en zich in grotere en kleinere delen verdeelde. Het was als het ontluiken van een kleine dochtercel van de ouder, alleen hier gebeurde alles op het niveau van een hele cluster. In dit geval hebben sommige cellen zichzelf opgeofferd: ze stierven om de clusters van kind en ouder te verspreiden. Dat wil zeggen, de cellen bleken niet alleen een bijeenkomst te zijn, waar iedereen voor zichzelf was, maar een gemeenschap waarvan de leden samenwerkten voor het algemeen welzijn. De dode cellen kwamen ten goede aan een hele cluster, die moest worden verdeeld voor een succesvol leven. Door te sterven, stelden ze de hele gemeenschap in staat om te overleven en meer nakomelingen te creëren.
Het meest merkwaardige is dat het experiment 60 dagen duurde. Volgens wetenschappers eindigden ze met individuele clusters van gistcellen die als geheel leefden en stierven. Alles bij elkaar gaven aan dat de gist tijdens het experiment een weg naar meercellulariteit wist te vinden.
Tot nu toe hebben wetenschappers erop gewezen dat meercellige organismen verschillende voordelen kunnen hebben ten opzichte van eencellige organismen. Maar heel, heel weinig studies tonen de directe "assemblage" van een meercellig organisme aan, zoals het miljarden jaren geleden had kunnen gebeuren. De onderzoekers bereiden zich voor om hun resultaten te publiceren in het tijdschrift PNAS.
Promotie video:
Na dit alles gelezen te hebben, moet je denken: het is ongelooflijk dat meercellige organismen tijdens de evolutie maar een paar keer zijn verschenen. Inderdaad, aangezien dit niet zoveel tijd kostte, hadden er onmetelijk meer van dergelijke pogingen kunnen zijn. In de toekomst zullen de auteurs hun experimenten herhalen op andere moderne meercellige organismen. Het feit is dat de gist van vandaag afstamt van meercellige voorouders, en een soort herinnering hieraan zou bij hen kunnen blijven. Daarom willen wetenschappers andere organismen tot multicellulariteit dwingen, zoals Chlamydomonas-algen, die geen meercellig verleden hadden.
