Być może nie wyglądają podobnie, jednak według międzynarodowego zespołu naukowców dwa proste robaki morskie - Xenoturbellida i wirki bezjelitowe - mogą być bliżej spokrewnione ze złożonymi organizmami, takimi jak człowiek czy jeż morski, niż dotychczas sądzono. Zaprezentowane w czasopiśmie Nature odkrycie sugeruje, że nieodzowna jest gruntowna rewizja filogenetycznej historii zwierząt, ponieważ wskazuje, iż organizmy te nie zawsze miały tak prostą budowę jak obecnie.

Królestwo zwierząt dzieli się na różne linie ewolucyjne. Obejmują one, między innymi protostomia, inaczej "pierwouste" i deuterostomia czyli "wtórouste". W przypadku protostomia pragęba, która wykształca się na początku rozwoju embrionalnego staje się właściwym otworem gębowym organizmu, podczas gdy u deuterostomia powstaje z niej otwór odbytowy, a otwór gębowy wykształca się na późniejszym etapie.

Do tej pory zidentyfikowano tylko trzy typy deuterostomia, a mianowicie: strunowce (np. kręgowce); szkarłupnie (np. jeże morskie, rozgwiazdy i strzykwy) i półstrunowce (np. robaki jelitodyszne). "Nasze badania pokazują, że Xenoturbellida i Acoelomorpha tworzą razem czwarty typ, który nazwaliśmy Xenacoelomorpha" - wyjaśnia dr Albert Poustka z Instytutu Genetyki Molekularnej im. Maxa Plancka w Berlinie, Niemcy.

Rodzaj Xenoturbella zamieszkuje u wybrzeży Islandii, Skandynawii i Szkocji. Ma taką samą prostą budowę jak wirki bezjelitowe, które osiągają maksymalną wielkość zaledwie kilku milimetrów i nie posiadają jelita, szczelin skrzelowych ani jamy ciała. Wielu członków obydwu grup zamieszkuje dno oceanu i żywi się cząstkami organicznymi z osadów. Niektóre gatunki pasożytują na przykład w jelitach strzykw.

Zdaniem naukowców Xenoturbellida i Acoelomorpha mają wspólnego przodka, z którego wywodzi się złożona grupa Deuterostoma. "Zatem w przeciwieństwie do wcześniejszych założeń Xenacoelomorpha nie zawsze miały prostą budowę, tylko utraciły cechy charakterystyczne typowe dla wielu wtóroustych w toku ewolucji" - mówi dr Poustka. "Robaki uprościły swoją budowę tak naprawdę dlatego, że było to bez wątpienia korzystne - czy też nawet korzystniejsze - niż złożona budowa organizmu".

Wykorzystując intensywnie obliczeniowe modele matematyczne naukowcy przeanalizowali nowe "mini" geny - tak zwane mikroRNA (molekuły kwasu rybonukleinowego) - oraz aminokwasy z w pełni zsekwencjonowanych genomów mitochondrialnych Acoelomorpha i Xenoturbellida, a także obszerny zestaw kilkuset genów.

Analiza mikroRNA Xenoturbella i pierwotnojamowca Hofstenia miamia wykazała, że wcześniej badany pierwotnojamowiec Symsagittifera roscoffensis utracił wiele z tych "mini" genów. Zestaw genów omawianych zwierząt wskazuje natomiast na pokrewieństwo między nimi a wtóroustymi.

Mają na przykład mikroRNA, o którym wcześniej wiedziano, że występuje jedynie u szkarłupni i robaków jelitodysznych. Wszystkie dotychczas badane zwierzęta z nowego typu Xenacoelomorpha posiadają gen RSB66, który wcześniej mógł jedynie występować u wtóroustych.

Złożone organizmy pierwoustych i wtóroustych nie pochodzą zatem od Acoelomorpha, jak dotychczas zakładano. Wcześniejsze badania były najwyraźniej obarczone systematycznym błędem, który naukowcy nazywają efektem "przyciągania się długich gałęzi" - wskazują badacze.

Ich zdaniem ten błąd często pojawia się w czasie porównywania genotypów organizmów, które długo rozwijały się niezależnie od siebie. Nawet jeżeli sekwencje DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego) niektórych organizmów mutowały szybciej niż średnia, to taki efekt może się pojawić.

"To właśnie przypadek wirków bezjelitowych" - stwierdza dr Poustka. Naukowcy dekodują obecnie cały genom różnych gatunków Xenacoelomorpha, aby zdobyć większą wiedzę na temat ewolucji wtóroustych.

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Philippe, H., et al. (2011) Acoelomorph flatworms are deuterostomes related to Xenoturbella. Nature 470: 255-258. DOI:10.1038/nature09676 Letter.

Materiały prasowe Max-Planck-Institut für molekulare Genetik. Plik PDF