Một trong những câu đố lớn trong khoa học là sự tiến hóa của các sinh vật đơn bào thành nhiều loại động thực vật vô cùng rộng lớn mà chúng ta thấy ngày nay. Làm thế nào mà Trái đất thực hiện quá trình chuyển đổi từ một quả bóng đá vô hồn ban đầu sang một sinh vật chỉ có các sinh vật đơn bào thành một thế giới có cuộc sống phức tạp hơn?
Khi các nhà khoa học hiểu điều đó, các sinh vật đơn bào trước tiên bắt đầu phát triển thành các dạng phức tạp hơn 500 triệu năm trước, khi chúng bắt đầu hình thành các cụm đa tế bào. Điều mà người ta hiểu là quá trình đó đã xảy ra như thế nào. Nhưng bây giờ, các nhà sinh học là một bước tiến gần hơn để tìm ra câu đố này, bằng cách sao chép thành công bước quan trọng này - sử dụng một thành phần phổ biến trong việc sản xuất bánh mì và bia - men bia bia thông thường (Saccharomyces cerevisiae). Mặc dù giúp giải quyết các câu đố tiến hóa ở đây trên Trái đất, nhưng nó cũng được mở rộng dựa trên câu hỏi về sự tiến hóa sinh học trên các hành tinh hoặc mặt trăng khác.
Kết quả đã được công bố trong tuần trước Tạp chí Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS).
Nấm men là một dạng vi mô của nấm; chúng là đơn bào nhưng có thể trở thành đa bào thông qua việc hình thành một chuỗi các tế bào vừa chớm nở, giống như trong các khuôn. Các thí nghiệm dựa trên thực tế này, và đơn giản đến mức đáng kinh ngạc, chúng chỉ mới được thực hiện trước đó, theo Will Ratcliff, một nhà khoa học tại Đại học Minnesota (UMN) và là đồng tác giả của bài báo. Anh nói tôi nghĩ rằng bất cứ ai cũng từng thử nó trước đây, anh nói, thêm vào đó, đó là những nhà khoa học tiến hóa thử nghiệm và họ đã cố gắng trả lời các câu hỏi về sự tiến hóa, không tái tạo nó.
Sam Scheiner, giám đốc chương trình của Khoa Sinh học Môi trường của NSF, cũng cho biết thêm: Để hiểu tại sao thế giới đầy thực vật và động vật, bao gồm cả con người, chúng ta cần biết làm thế nào các sinh vật một tế bào chuyển sang sống như một nhóm, như sinh vật đa bào. Nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên quan sát thực nghiệm quá trình chuyển đổi đó, cung cấp cái nhìn về một sự kiện diễn ra hàng trăm triệu năm trước.
Nó đã nghĩ rằng bước tiến tới sự phức tạp đa tế bào là một điều khó khăn, một rào cản tiến hóa sẽ rất khó vượt qua. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy nó có thể không khó đến thế.
Phải mất thử nghiệm đầu tiên chỉ 60 ngày để tạo ra kết quả. Nấm men đầu tiên được thêm vào một nền văn hóa giàu chất dinh dưỡng, sau đó các tế bào được phép phát triển trong một ngày. Sau đó, chúng được phân tầng theo trọng lượng bằng máy ly tâm. Các cụm tế bào nấm men hạ cánh dưới đáy của các ống nghiệm. Quá trình này sau đó được lặp lại, lấy các cụm tế bào và thêm lại chúng vào các nền văn hóa mới. Sau sáu mươi chu kỳ này, các cụm tế bào bắt đầu trông giống như những bông tuyết hình cầu, bao gồm hàng trăm tế bào.
Phát hiện quan trọng nhất là các tế bào không chỉ phân cụm và dính vào nhau một cách ngẫu nhiên; các cụm bao gồm các tế bào có liên quan đến di truyền với nhau và vẫn gắn liền sau khi phân chia tế bào. Khi các cụm đạt đến khối lượng quan trọng, một số tế bào chết, một quá trình được gọi là apoptosis, cho phép con cái tách ra.
Điều này sau đó, đơn giản chỉ là, quá trình hướng tới cuộc sống đa tế bào. Theo mô tả của Ratcliff, một cụm Một mình là đa bào. Nhưng khi các tế bào trong một cụm hợp tác, hy sinh vì lợi ích chung và thích nghi với sự thay đổi, đó là một sự chuyển đổi tiến hóa sang đa bào.
Vì vậy, lần tới khi bạn nướng bánh mì hoặc tự pha bia, hãy xem xét thực tế rằng những tế bào nấm men nhỏ bé đó có tầm quan trọng lớn hơn nhiều so với vai trò hữu ích trong nhà bếp của bạn - chúng cũng giúp giải quyết một số bí ẩn lớn nhất về cuộc sống. bắt đầu, cả ở đây và có lẽ ở nơi khác
