У людській крові знайдено еволюційний артефакт: він давніший за самих тварин

Подібно до нейтронів, що працюють у нашому мозку, або дихання, кров відіграє важливу роль у життєздатності організму — по суті, це непомітна особливість нашого тіла, що допомагає нам виживати. Однак для науки ця червона рідина, що пульсує в наших венах, є захоплюючою загадкою і тепер вчені, схоже, змогли її розгадати, пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Майже в кожного живого організму на Землі є кров. Але звідки вона взялася? У рамках нового амбітного проекту міжнародній групі вчених під керівництвом Кіотського університету в Японії вдалося простежити еволюційну історію клітин крові протягом 700 мільйонів років. Вчені виявили, що вони зовсім не були створені з нуля після виникнення багатоклітинного життя.

Натомість, за словами провідного автора дослідження, імунолога Хіроші Кавамото з Кіотського університету, кров, імовірно, була зібрана з перероблених і модернізованих генетичних механізмів, успадкованих від одноклітинних предків, які жили за сотні мільйонів років до появи тварин.

Автори зазначають, що відстеження еволюції крові неймовірно складне. Річ у тім, що кістки, луска і раковини можуть скам'яніти — в результаті, ми все ще можемо виявити їх. Однак клітини, як правило, не зберігаються. Тому розуміння їхнього походження вимагає непрямого підходу.

Основною одиницею, на основі якої дослідники склали свою еволюційну історію, є транскрипт — по суті, знімок експресії генів, що показує, які гени активні, а які ні в будь-якій даній клітині.

Під час дослідження вчені зібрали дані транскриптома для широкого кола видів, включно з людьми, мишами, даніо-реріо, асцидіями (оболонковими клітинами), морськими їжаками, мухами, черв'яками, губками і деякими одноклітинними організмами. Далі команда зосередилася на пошуку загальних закономірностей, міркуючи, що якщо два дуже віддалені типи клітин використовують глибоко схожі регуляторні механізми, вони, ймовірно, походять від однієї й тієї самої предкової клітинної програми. Утім, учені припускають, що два організми можуть незалежно розвивати схожі ознаки. Але це стає набагато менш імовірним, що глибшою, ширшою і складнішою є ця схожість.

Результати аналізу показали, що перші клітини крові, схоже, сильно відрізнялися від складних обтічних переносників кисню, які сьогодні працюють і в людському організмі. Натомість вони були б незграбними, схожими на амеби утвореннями, подібними до макрофагів — рухомих падальщиків, здатних поглинати й перетравлювати мікроби, що вторглися.

Але вони все ж таки не з'явилися з нізвідки. Коли дослідники порівняли генетичну активність клітин крові з активністю сучасних одноклітинних організмів, тісно пов'язаних із тваринами, вони виявили разючі подібності.

Команда детальніше вивчила цей зв'язок, звернувшись до гена, який раніше неодноразово виявляли як у клітинах крові тварин, так і в одноклітинних організмах — Fos. Відомо, що цей ген допомагає регулювати ріст і зміни клітин, а його багаторазова поява у таких віддалених організмів зробила його головним підозрюваним.

Результати припускають, що генетичний механізм макрофагоподібної поведінки вперше з'явився в одноклітинних організмів за сотні мільйонів років до того, як тварини й одноклітинні еукаріоти відокремилися від спільного предка. Вважається, що в цей момент клітини крові розділилися на дві основні еволюційні гілки.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що проведено перший експеримент із бризками крові за низької гравітації.

Раніше Фокус писав про те, що вчені з'ясували, що свіжа кров дійсно може омолоджувати.

Під час написання використовували матеріали Proceedings of the National Academy of Sciences, Science Alert.