Evolúció alulnézetből - új elmélet a végbélnyílás kialakulására

Két evolúcióbiológus olyan genetikai bizonyítékokkal állt elő a Nature folyóiratban, amellyel - véleményük szerint - megcáfolják a végbélnyílás kialakulásának eddigi vezető elméletét.

A Hawaii-szigetek környékén élő laposféreg, a Convolutriloba longifissura

Andreas Hejnol és Mark Martindale, a honolului Hawaii Egyetem kutatóinak munkája alapján a végbélnyílás valószínűleg többször alakult ki az evolúció során, számos különféle szervezetben. A két kutató fölveti annak lehetőségét is, hogy bizonyos leszármazási vonalakban a végbélnyílás a bél és az ivarszervek egyesülésével jött létre.

Az első béllel (bélüreggel) rendelkező élőlényeknek csak szájnyílásuk volt. Ezen haladt az élelem befelé, a salakanyag meg kifelé. Ahogy azonban az élőlények testnagysága és hossza növekedett, egyre kevésbé volt praktikus vált minden célra ugyanazt a nyílást használni. Evolúciós szükségszerűséggé vált egy másik nyílás, a végbélnyílás kialakulása.

Végbélnyílás a szájból?

A nagyon egyszerű kérdés az, hogyan lett egy nyílásból kettő? Evolúciós szemszögből nézve valószínűtlen, hogy egy új nyílás csak úgy "kilyukasztódjon" a szájjal szemközti oldalon, mondja Detlev Arendt, a heidelbergi Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium kutatója. Ezért ő - sok más kutatóval együtt - azt az elképzelést támogatja, hogy az idők folyamán a szájnyílás megnyúlt, majd szájra és végbélre különült el. Mihelyt a testben lévő bél kétnyílásúvá vált, a végbélnyílás elvándorolhatott az állat hátsó fertályára.

Hejnol és Martindale azonban másként gondolják. Összehasonlították a génexpresszió (génkifejeződés) mintáit az egyedfejlődés folyamán egy egyszerű, zsákutcában végződő belű laposféreg, a Convolutriloba longifissura mindkét végén olyan bonyolultabb férgekéivel, amelyeknek már van száj- és végbélnyílásuk is.

A C. longifissurában és más férgekben ugyanazok a gének fejeződnek ki a száj felépítése közben. Ami azonban talán még fontosabb, azon gének közül néhány, amelyek a többi vizsgált faj belének hátsó szakaszán fejeződnek ki, a C. longifissuránál is a bél hátsó végén nyilvánulnak meg, és nem a szájnyílás környékén. Az eredmények a kutatók szerint arra utalnak, hogy a végbélnyílás nem a szájból fejlődött ki, hanem valószínűleg más módon alakult ki az evolúció folyamán.

Alternatív lehetőség

Egy másik lehetőség a természet számára, hogy a szaporítószervek szöveteinek felhasználásával "készítsen" végbélnyílást, mondja Hejnol. A két kutató talált egy olyan gént, amely néhány összetettebb féreg végbélnyílásában, viszont a C. longifissura szaporítószervében fejeződött ki. Ez arra utal, hogy először feltehetőleg az ivarszervek fejlődtek ki, ezután kapcsolódtak a béllel. Sok más, sokkal magasabb szerveződési szinten álló élőlény, például a madarak, a hüllők és a kétéltűek egyetlen nyílást (kloaka) használnak minden nem evéssel kapcsolatos tevékenységükhöz, és a mostani kutatás megmagyarázhatja ennek okát is.

Arendt azonban nem ért egyet az iménti eszmefuttatással. Hangsúlyozza, hogy a C. longifissura gyors evolúciójú élőlény, és akár az is lehetséges, hogy a szaporítószerv kezdte végbélként a létét és nem fordítva. További, lassúbb evolúciójú állatok követéses vizsgálatára lenne szükség a kérdés eldöntéséhez.