科学における大きなパズルの1つは、今日見られる非常に多様な動植物への単細胞生物の進化です。地球はどのようにして、最初は生命のない岩の塊から、単細胞生物のみが住む岩の塊から、より複雑な生命が溢れる世界へと移行したのでしょうか？
科学者がそれを理解するように、単細胞生物は多細胞クラスターを形成し始めたので、最初に5億年以上前に、より複雑な形態に進化し始めました。理解されていないのは、そのプロセスがどのようにして起こったかだけです。しかし今、生物学者はこのパズルを理解するためのもう1つのステップです。パンとビールの製造に一般的な原料を使用して、この重要なステップを正常に複製することで、通常のビール酵母（Saccharomyces cerevisiae）。地球上の進化のなぞなぞを解く手助けをしながら、それはまた、拡張によって他の惑星や月の生物進化の問題にも関係しています。
結果は先週の号で発表されました 全米科学アカデミーのジャーナルプロシーディングス （PNAS）。
酵母は真菌の微視的な形態です。それらは単細胞ですが、カビのように、つながった出芽細胞の列を形成することで多細胞になる可能性があります。ミネソタ大学（UMN）の科学者であり、この論文の共著者でもあるウィル・ラトクリフ氏によると、実験はこの事実に基づいており、驚くほど簡単で、以前は行われていなかったということです。 「今まで誰もそれを試したことがないと思います」と彼は言い、「実験的な進化をしている科学者は多くなく、彼らはそれを再現するのではなく、進化についての質問に答えようとしている」と付け加えた。
NSFの環境生物学部門のプログラムディレクターであるSam Scheinerはさらに次のように付け加えます。「世界が人間を含む植物や動物でいっぱいである理由を理解するには、単細胞生物がどのようにグループとしての生活に切り替えたのかを知る必要があります。多細胞生物。この研究は、その移行を実験的に観察した最初のものであり、数億年前に発生したイベントを確認しています。」
多細胞の複雑さへのステップは難しいものであり、克服するのが非常に難しい進化のハードルであると考えられていました。しかし、新しい研究は結局それほど難しくないかもしれないことを示唆しています。
最初の実験でわずか60日で結果が出ました。酵母を最初に栄養豊富な培養物に加え、次に細胞を1日増殖させた。次に、遠心分離機を使用して重量で層別化しました。酵母細胞のクラスターが試験管の底に着陸した。その後、細胞クラスターを取り、それらを新鮮な培養物に再度追加するプロセスが繰り返されました。この60サイクルの後、細胞クラスターは数百の細胞から構成される球状の雪片のように見え始めました。
最も重要な発見は、細胞がランダムに集まってくっついているだけではないことです。クラスターは互いに遺伝的に関連し、細胞分裂後も付着したままの細胞で構成されていました。クラスターが「臨界質量」に達すると、一部の細胞が死にました。これはアポトーシスとして知られているプロセスであり、子孫を分離させることができます。
簡単に言えば、これは多細胞生命へのプロセスです。ラトクリフ氏は次のように述べています。「クラスターだけでは多細胞ではありません。しかし、クラスター内の細胞が協力し、共通の利益のために犠牲を払い、変化に順応するとき、それは多細胞性への進化的な移行です。」
したがって、次にパンを焼くとき、または独自のビールを醸造するときは、これらの非常に小さな酵母細胞が、キッチンでの単なる有用な役割よりもはるかに重要であるという事実を考慮してください。それらは、生活の最大の謎のいくつかを解決するのにも役立ちますこことおそらく他の場所の両方で始まった。
