Περιβάλλον
Για δεκαετίες θεωρούσαμε σχεδόν αυτονόητο ότι τα ζώα χρειάζονται οξυγόνο για να παράγουν την ενέργεια που απαιτείται για την επιβίωσή τους. Μέχρι που οι επιστήμονες μελέτησαν έναν μικροσκοπικό οργανισμό που ζει μέσα στους σολομούς και ανακάλυψαν κάτι που άλλαξε αυτή την εικόνα.
Ονομάζεται Henneguya salminicola και είναι ένα μικροσκοπικό παρασιτικό ζώο, συγγενικό εξελικτικά με τις μέδουσες και τα κοράλλια. Το εντυπωσιακό είναι ότι έχει χάσει τον μηχανισμό που χρησιμοποιούν σχεδόν όλα τα ζώα για την αερόβια κυτταρική αναπνοή.
Το Henneguya salminicola είναι μυξόζωο και περνά μέρος του κύκλου ζωής του μέσα στους ιστούς ψαριών, μεταξύ αυτών και σολομών.
Όταν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ και το Oregon State University ανέλυσαν το γενετικό υλικό του, βρέθηκαν μπροστά σε μια μεγάλη έκπληξη: δεν εντόπισαν μιτοχονδριακό γονιδίωμα.
Τα μιτοχόνδρια είναι τα οργανίδια που συνδέονται με την παραγωγή ενέργειας μέσω αερόβιας αναπνοής. Στα περισσότερα ζώα διαθέτουν δικό τους DNA και αποτελούν θεμελιώδες κομμάτι της λειτουργίας των κυττάρων.
Στο συγκεκριμένο παράσιτο, όμως, η κατάσταση είναι διαφορετική.
Έχασε την ικανότητα αερόβιας αναπνοής
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε το 2020 στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), έδειξε ότι το Henneguya salminicola δεν είχε απλώς χάσει το μιτοχονδριακό του DNA.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι έλειπαν επίσης σχεδόν όλα τα πυρηνικά γονίδια που απαιτούνται για την αντιγραφή και τη μεταγραφή του μιτοχονδριακού γονιδιώματος, ενώ σημαντικά τμήματα του συστήματος της αερόβιας αναπνοής απουσίαζαν ή είχαν μετατραπεί σε μη λειτουργικά ψευδογονίδια.
Με απλά λόγια, το συγκεκριμένο ζώο δεν χρησιμοποιεί οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας με τον συνηθισμένο τρόπο που το κάνουν τα περισσότερα ζώα.
Και αυτό ήταν το σημείο που προκάλεσε το μεγαλύτερο ενδιαφέρον.
Πώς μπορεί να ζει χωρίς αυτό;
Η πλήρης απάντηση δεν είναι ακόμη γνωστή.
Το Henneguya salminicola διατηρεί οργανίδια που σχετίζονται εξελικτικά με τα μιτοχόνδρια, αλλά αυτά δεν λειτουργούν όπως τα κανονικά μιτοχόνδρια ενός ζώου που πραγματοποιεί αερόβια αναπνοή.
Οι επιστήμονες θεωρούν ότι η εξέλιξή του ως παράσιτο μέσα σε περιβάλλοντα με χαμηλή διαθεσιμότητα οξυγόνου πιθανότατα έπαιξε καθοριστικό ρόλο. Στον σολομό αναπτύσσεται μεταξύ άλλων στον λευκό μυϊκό ιστό, ένα περιβάλλον που μπορεί να λειτουργεί αναερόβια.
Παραμένει όμως ανοιχτό ένα σημαντικό ερώτημα: από πού ακριβώς παίρνει την ενέργεια που χρειάζεται;
Οι ερευνητές έχουν επισημάνει ότι απαιτούνται επιπλέον μελέτες για να αποσαφηνιστούν πλήρως οι μεταβολικοί μηχανισμοί του. Η μελέτη του είναι δύσκολη, καθώς το παράσιτο δεν μπορεί σήμερα να καλλιεργηθεί εύκολα στο εργαστήριο.
Η εξέλιξη δεν κάνει πάντα τα ζώα πιο περίπλοκα
Η περίπτωση του Henneguya salminicola παρουσιάζει και ένα δεύτερο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό.
Αντί η εξέλιξη να το κάνει περισσότερο σύνθετο, η παρασιτική ζωή φαίνεται ότι οδήγησε σε μια εντυπωσιακή απλοποίηση του οργανισμού του.
Πρόκειται για εξαιρετικά μικρό ζώο με ελάχιστα κύτταρα, το οποίο κατά τη διάρκεια της εξέλιξής του έχασε βιολογικές λειτουργίες που δεν του ήταν πλέον απαραίτητες στο ιδιαίτερο περιβάλλον όπου ζούσε. Το Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ περιέγραψε την ανακάλυψη ως απόδειξη ότι η εξέλιξη δεν οδηγεί υποχρεωτικά τους οργανισμούς προς μεγαλύτερη πολυπλοκότητα.
Μια ανακάλυψη που άλλαξε έναν «κανόνα»
Η σημασία της ανακάλυψης ξεπερνά κατά πολύ το ίδιο το μικροσκοπικό παράσιτο.
Μέχρι τότε, η αερόβια αναπνοή θεωρούνταν ένα σχεδόν καθολικό χαρακτηριστικό του ζωικού βασιλείου. Η γενετική ανάλυση του Henneguya salminicola έδειξε ότι ακόμη και ένα πολυκύτταρο ζώο μπορεί εξελικτικά να χάσει αυτή την ικανότητα.
Και κάπως έτσι, ένα παράσιτο τόσο μικρό ώστε ο περισσότερος κόσμος δεν θα γνώριζε ποτέ την ύπαρξή του, ανάγκασε τους επιστήμονες να ξαναδούν μια από τις πιο βασικές παραδοχές για τη ζωή των ζώων:
ότι όλα χρειάζονται οξυγόνο για να παράγουν ενέργεια.
Το Henneguya salminicola απέδειξε ότι η φύση μπορεί να βρει και άλλον δρόμο.
