Phát hiện sửng sốt: Gene "quái vật biển" 500 triệu năm tồn tại ở người

Theo tờ Live Science, hơn nửa tỉ năm trước, những sinh vật biển không đầu trông giống như những chiếc lá, giọt nước mắt và những sợi dây đã đi sống ở các vùng biển nguyên sinh.

Mặc dù những động vật nguyên thủy này trông không giống chúng ta, nhưng một số gene quan trọng nhất của chúng ta có thể bắt nguồn từ những sinh vật 555 triệu năm tuổi đã tuyệt chủng từ lâu này, theo một nghiên cứu mới.

Nghiên cứu cho thấy, các loài động vật nguyên thủy và sớm nhất trên trái đất có thể có các gene mã hóa sự đối xứng cơ thể, các cơ quan cảm giác và hệ thống miễn dịch vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay.

Các loài động vật kỷ Ediacaran (kéo dài từ khoảng 635 tới 542 triệu năm trước) là những cư dân đại dương thân dẹt, có cả năng đi lang thang và kiếm ăn dưới đáy biển. Chúng thực sự là một thế giới khác về ngoại hình, chẳng hạn một số giống như sợi dây đã sờn, số khác giống chiếc lá đến nỗi các nhà khoa học đã tranh luận trong nhiều thập kỷ liệu những sinh vật đó có thực sự là động vật hay không.

Tác giả chính của nghiên cứu, Scott Evans - nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Virginia Tech - nói với Live Science: “Những con vật này siêu kỳ lạ và trông chúng không giống như những gì chúng ta mong đợi".

Hầu hết loài động vật kỷ Ediacaran này đều đơn giản, có lẽ tiến hoá hơn một hoặc hai bước so với bọt biển ở chỗ chúng có dây thần kinh và ruột. Nhưng ở thời đại của chúng, những sinh vật biển này đã đại diện cho một bước tiến hóa nhảy vọt lớn. Động vật từ thời đại này là động vật đa bào đầu tiên tồn tại, biến chúng thành tổ tiên xa của tất cả các loài động vật hiện đại.

Đối với nghiên cứu mới, Evans và các đồng tác giả - Mary Droser, giáo sư địa chất tại Đại học California, Riverside, và Douglas Erwin, nhà sinh vật học nghiên cứu tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia ở Washington D.C - đã nghiên cứu các hóa thạch từ bốn chi đại diện cho sự đa dạng của hơn 40 loài Ediacaran đã biết từ các địa điểm hóa thạch ở Outback - những vùng đất xa xôi hẻo lánh, rộng lớn và khô cằn của Australia.

Mục tiêu của họ là xác định manh mối về mối quan hệ của những động vật nguyên thủy này và loài nào xuất hiện sau chúng.

Bốn loại sinh vật mà họ nghiên cứu là: Dickinsonia hình bầu dục, có vân; Kimberella hình giọt nước; Tribrachidium hoàn toàn bất động, hình chong chóng; và Ikaria, một chi giống giun mà chính Evans đã giúp phát hiện ra.

Bốn đại sứ từ kỷ Ediacaran cho thấy, những con vật này không khác những con vật hiện đại như người ta từng tin. Mặc dù thiếu đầu và chân, những con vật này vẫn sở hữu một số đặc điểm cơ bản tồn tại cho đến ngày nay. Ví dụ, 3 trong số 4 sinh vật này có đối xứng từ trái sang phải và có các cơ quan được phân đoạn.

Mặc dù không thể kiểm tra trực tiếp cấu tạo gene của những sinh vật này, nhưng sự hiện diện của các đặc điểm phát triển, như tính đối xứng và phân đoạn cơ thể, cho thấy nhiều gene quan trọng nhất ở động vật hiện đại - được gọi là điều hoà gene cấp cao - hiện diện trong các loài động vật cổ đại này.

Evans cho biết: “Các nhà sinh học phát triển đã học được rằng, mọi thứ có mặt trước và mặt sau, hoặc trái và phải, đều sử dụng các yếu tố di truyền giống nhau để thiết lập mặt trước và mặt sau hoặc trái và phải. Chúng ta có thể sử dụng thực tế đó để nói rằng, nếu những động vật Ediacaran này có những đặc điểm giống nhau, thì chúng có thể được điều khiển bởi cùng một gene".

Các gene điều hòa cho các gene khác biết phải làm gì. Vì vậy, trong khi một loài động vật hiện đại có gene mã hóa cho mắt, nó cũng có một bộ gene quy định để cho cơ thể biết đôi mắt đó đi đâu. Các gene điều hòa quy định đoạn cơ thể nào trở thành đầu và đoạn nào trở thành chân. Cơ thể đối xứng của Dickinsonia với các đường gờ nổi lên kéo dài từ đường giữa cho thấy "khung" (scaffold) di truyền cho một cơ thể phức tạp đã có sẵn, ngay cả khi tất cả các đoạn cơ thể đó đều có chức năng như nhau.

Đây là "khung" di truyền giống nhau được tìm thấy ở tất cả loài động vật có cơ thể đối xứng ngày nay.

Nghiên cứu được công bố ngày 24.2 trên tạp chí Proceedings of the Royal Society B không chỉ dừng lại ở các gene điều hoà. Các nhà nghiên cứu dự đoán rằng, nhiều gene chịu trách nhiệm cho các đặc điểm phức tạp hơn, chẳng hạn như dây thần kinh và cơ bắp, có thể cũng ẩn trong bộ gene của động vật kỷ Ediacaran.

Bằng chứng hóa thạch cho thấy, nhiều loài động vật này tích cực kiếm ăn. Điều đó gián tiếp gợi ý rằng, chúng mang gene có thể xây dựng hệ thống thần kinh và cơ quan cảm giác thô sơ cho phép chúng phát hiện và thu thập thức ăn từ đáy biển.

Và một số hóa thạch của Dickinsonia mang những vết sẹo. Điều này cho thấy, những động vật này có thể tự chữa lành các mô bị tổn thương của chúng thông qua quá trình chết tế bào - một lần nữa, tất cả chức năng được kiểm soát bởi những gene là một phần trong hệ miễn dịch của động vật.