Normalde tek hücreli canlılar olarak bilinen bakteriler dünyasında çok özel bir tür var: Çok Hücreli Manyetotaktik Bakteriler (ÇMMB). Bu bakteriler, hayatlarının hiçbir noktasında tek başına var olamıyor.
Çamurlu sulak alanların sedimentlerinde keşfedilen bu ÇMMB'lerin, tek hücreli basit yaşam formları ile bizler gibi karmaşık çok hücreli organizmalar arasındaki evrimsel boşluğu doldurabilecek bir "kayıp halka" olabileceği düşünülüyor.
Diğer bazı bakteri türleri gerektiğinde bir araya gelebilirken, ÇMMB'ler her şeyi birlikte yapıyor. Öyle ki, bu bakterilerin bireysel hücreleri, içinde yaşadıkları ve 'konsorsiyum' adı verilen yumru şeklindeki dev organizmadan ayrıldıklarında hayatta kalamıyor.
ÇMMB konsorsiyumundaki hücreler, ortası boş, küresel bir yapı oluşturuyor. Bu yapı, yumurta ve spermin birleşmesinden hemen sonraki embriyo gelişim aşaması olan blastosiste şaşırtıcı derecede benziyor. İki farklı genetiğe sahip tek hücreden, ayrılamayan bir küme haline geçişin bu kritik noktasına benzemeleri oldukça ilgi çekici; zira embriyo karşılaştırmaları evrimsel tarihimiz hakkında pek çok ipucu sunmuştur.
Ancak blastosistin aksine, bir ÇMMB'deki her hücre kendi başına ayrı bir organizmadır. Bilim insanları bunu zaten biliyordu, ancak tüm hücreler konsorsiyum bölündüğünde senkronize olarak çoğaldığı için, bu bireylerin birbirinin klonu olduğunu varsayıyorlardı.
Yakın zamanda yapılan bir araştırma, 22 farklı ÇMMB konsorsiyumunun metagenomlarını (toplam genetik materyalini) haritalandırarak bu konuda önemli bir ilerleme kaydetti.
Bu analiz, konsorsiyum içindeki hücrelerin klon olmadığını ortaya koydu. Küme boyunca dağılmış gen çeşitliliği sayesinde, bireysel hücrelerin bütüne fayda sağlayan farklı işlevlere hizmet ettiği görüldü. Bu durum, bir vücuttaki organların veya üyelerinin çeşitli beceri ve ilgi alanlarından fayda sağlayan bir toplumun yapısına benziyor.
Bu bakteriler, karbon ve enerji kaynaklarının bir karışımıyla hayatta kalıyor; bunlardan biri sülfatı hidrojen sülfüre dönüştürmeyi içeriyor.
Araştırmacılar, bu bakterilerin hem inorganik hem de organik karbonu özümseyebildiğini, yani hem kendi besinlerini üretebildiğini (ototrof) hem de dışarıdan besin alabildiğini (heterotrof) ve farklı ÇMMB gruplarının karbon kaynaklarına karşı değişken yatkınlık gösterdiğini buldu.
Bu, konsorsiyumun dahili çeşitliliğinden kaynaklanan, birçok enerji ve karbon kaynağını kullanabilme yeteneği, hücrelerin neden tamamen birbirine bağımlı olduğunu açıklayabilir.
"ÇMMB konsorsiyumları içindeki bireysel hücreler, substrat (besin) alımında önemli ölçüde farklı oranlar sergiliyor, bu da metabolik farklılaşmayı ve bölgesel protein sentezi aktivitesini gösteriyor," diye belirtiyor araştırmacılar.
Vücudunuzun ihtiyaç duyduğu her şeyi tek başınıza büyütmek, avlamak ve inşa etmek zorunda kalsanız hayatta kalmak muhtemelen zor olurdu. Bu nedenle insan topluluklarında bir iş bölümü vardır. Bilim insanlarının bir ÇMMB konsorsiyumunun metabolizmasını tanımladığı şey de tam olarak bu: bir 'iş bölümü'. Bu çalışmada bulunan genetik ve metabolik çeşitlilik, bu teoriye önemli bir ağırlık katıyor.
Çamurlu sulak alan ortamının sürekli değişen koşulları, konsorsiyumun rüzgarın, suyun ve havanın getirdiği her şeyden faydalanmasını sağlayacak bu işbirlikçi ve çeşitli gen kombinasyonunu tetikmiş olabilir.
Araştırmacılar, "Konsorsiyum içindeki hücreler, belirli substratları (örneğin asetat) metabolize ederek ve ardından bu kaynakları hücresiz alan aracılığıyla, muhtemelen zar vezikülleri kullanarak diğer hücrelerle paylaşarak bir iş bölümüne girebilir," diye ekliyor.
Bu tür zorunlu çok hücreliliğin ve iş bölümünün anlaşılması, yaşamın nasıl daha karmaşık formlara evrildiğine dair temel sorulara ışık tutabilir.
