Salah satu teka-teki besar dalam sains ialah evolusi organisma bersel tunggal menjadi pelbagai jenis flora dan fauna yang kita lihat sekarang. Bagaimana Bumi membuat peralihan dari bola batu yang awalnya tidak bernyawa ke bola yang dihuni oleh organisma bersel tunggal ke dunia yang penuh dengan kehidupan yang lebih kompleks?
Seperti yang difahami oleh saintis, organisma bersel satu mula berkembang menjadi bentuk yang lebih kompleks lebih dari 500 juta tahun yang lalu, ketika mereka mula membentuk gugus berbilang sel. Yang tidak difahami hanyalah bagaimana proses itu berlaku. Tetapi sekarang, ahli biologi adalah satu langkah lagi untuk mengetahui teka-teki ini, dengan berjaya mereplikasi langkah penting ini - menggunakan ramuan yang biasa dalam pembuatan roti dan bir - ragi Brewer biasa (Saccharomyces cerevisiae). Semasa membantu menyelesaikan teka-teki evolusi di Bumi, ini juga secara ekstensif berkaitan dengan persoalan evolusi biologi di planet atau bulan lain juga.
Hasilnya diterbitkan dalam edisi minggu lalu Prosiding Jurnal Akademi Sains Nasional (PNAS).
Ragi adalah bentuk mikroskopik kulat; mereka tidak selular tetapi boleh menjadi multi-selular melalui pembentukan rentetan sel pemula yang bersambung, seperti dalam acuan. Eksperimen berdasarkan fakta ini, dan sangat sederhana, namun belum pernah dilakukan sebelumnya, menurut Will Ratcliff, seorang saintis di University of Minnesota (UMN) dan pengarang bersama makalah tersebut. "Saya tidak fikir ada yang pernah mencubanya sebelumnya," katanya, sambil menambahkan: "Tidak ada banyak saintis yang melakukan evolusi eksperimen, dan mereka cuba menjawab soalan mengenai evolusi, bukan menciptakannya."
Sam Scheiner, pengarah program di Bahagian Biologi Alam Sekitar NSF, juga menambahkan: "Untuk memahami mengapa dunia penuh dengan tumbuh-tumbuhan dan haiwan, termasuk manusia, kita perlu tahu bagaimana organisma satu sel beralih ke hidup sebagai satu kelompok, sebagai organisma pelbagai sel. Kajian ini adalah yang pertama mengamati peralihan itu secara eksperimental, memberikan gambaran mengenai peristiwa yang berlaku ratusan juta tahun yang lalu. "
Telah difikirkan bahawa langkah menuju kerumitan berbilang sel adalah sukar, rintangan evolusi yang akan sangat sukar untuk diatasi. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru menunjukkan bahawa mungkin tidak begitu sukar.
Hanya memerlukan 60 hari percubaan pertama untuk menghasilkan hasil. Ragi pertama kali ditambahkan ke kultur yang kaya nutrien, kemudian sel dibiarkan tumbuh selama satu hari. Mereka kemudian dikategorikan berdasarkan berat menggunakan sentrifuge. Kumpulan sel ragi mendarat di bahagian bawah tabung uji. Proses itu kemudian diulang, mengambil kelompok sel dan menambahkannya kembali ke kultur segar. Selepas enam puluh kitaran ini, kelompok sel mula kelihatan seperti kepingan salji sfera, yang terdiri daripada ratusan sel.
Penemuan yang paling ketara ialah sel-sel tidak hanya berkelompok dan melekat bersama secara rawak; kluster terdiri daripada sel-sel yang saling berkaitan secara genetik dan tetap melekat setelah pembelahan sel. Ketika kelompok mencapai "massa kritikal", beberapa sel mati, suatu proses yang dikenali sebagai apoptosis, yang memungkinkan keturunannya berpisah.
Ini, secara ringkas, adalah proses menuju kehidupan pelbagai sel. Seperti yang dijelaskan oleh Ratcliff, "Sekumpulan sahaja tidak berbilang selular. Tetapi apabila sel dalam kelompok bekerja sama, berkorban untuk kebaikan bersama, dan menyesuaikan diri dengan perubahan, itu adalah peralihan evolusi ke pelbagai sel. "
Oleh itu, apabila anda membakar roti atau membuat bir anda sendiri, pertimbangkan hakikat bahawa sel-sel ragi yang rendah ini lebih penting daripada hanya peranan berguna di dapur anda - mereka juga membantu menyelesaikan beberapa misteri terbesar bagaimana kehidupan bermula, di sini dan mungkin di tempat lain.
