Naukowcy rozwiązali zagadkę: co było pierwsze, jajko czy kura?

Przy śniadaniowej jajecznicy pytanie wraca jak bumerang: najpierw było jajko czy kura?

Naukowcy twierdzą, że wreszcie mają solidną odpowiedź.

Nowa praca badawcza z Uniwersytetu Genewskiego pokazuje, że ta pozornie żartobliwa zagwozdka ma bardzo konkretne rozwiązanie, jeśli tylko spojrzymy na nią oczami biologii ewolucyjnej, a nie wyłącznie z perspektywy kurnika.

Dlaczego pytanie o kurę i jajko jest źle postawione

W klasycznej wersji problem wygląda banalnie: kura musi istnieć, żeby znieść jajko, ale sama pochodzi z jajka. Więc co zaczęło całą tę historyjkę? Dla filozofów to był wygodny przykład błędnego koła. Dla biologów – nie do końca, bo w tej łamigłówce ginie jedno kluczowe pojęcie: ewolucja.

Żaden gatunek nie pojawia się nagle, z dnia na dzień. Nie było momentu, kiedy nagle „z niczego” wykluła się pierwsza idealnie współczesna kura. Zanim powstały znane nam dziś kury, istniały ptaki bardzo do nich podobne – coś w rodzaju „prawie-kur”. Składały one jaja, a w jednym z takich jaj zaszła korzystna zmiana genetyczna, która uczyniła z pisklęcia pierwszą prawdziwą kurę.

Pytanie „kura czy jajko” brzmi jak zagadka bez wyjścia, ale tylko wtedy, gdy zapomina się, że gatunki zmieniają się powoli z pokolenia na pokolenie.

Gdy rozszerzymy perspektywę dalej niż na same ptaki, układ chronologiczny staje się wręcz oczywisty. Na długo przed drobiem po Ziemi pływały i chodziły organizmy rozmnażające się przy użyciu jaj, choć nie przypominały one dzisiejszych kurzelek z ferm.

Jaja były na scenie długo przed kurami

Pierwsze ślady zwierząt składających jaja pojawiają się w zapisie kopalnym setki milionów lat przed pojawieniem się jakichkolwiek ptaków. W erze kambru, około pół miliarda lat temu, morza były pełne stworzeń, które już korzystały z różnego rodzaju komórek jajowych otoczonych ochronną osłonką.

Później do gry weszły ryby, a po nich gady i wreszcie dinozaury. Skamieniałe jaja dinozaurów datowane na około 190 milionów lat jasno pokazują, że ta forma rozmnażania istniała na długo przed pierwszymi współczesnymi ptakami, nie mówiąc już o kurach domowych, które są wynikiem udomowienia dzikich przodków w Azji.

Jeśli więc patrzymy szeroko, bez zawężania się do samego drobiu, odpowiedź brzmi: etap rozwoju przypominający jajko istniał na Ziemi na długo przed jakąkolwiek kurą czy choćby pierwszym ptakiem.

Mały organizm morski, który przypomina miniaturowe jajko

Zespół z Genewy poszedł o krok dalej. Badacze zainteresowali się mikroskopijnym mieszkańcem mórz o nazwie Chromosphaera perkinsii . To jednokomórkowy organizm należący do bardzo starej linii ewolucyjnej, spokrewnionej z początkami królestwa zwierząt. Ta linia może mieć ponad miliard lat.

W trakcie swojego cyklu życiowego ta pojedyncza komórka zaczyna się dzielić w sposób, który zadziwił naukowców. Tworzy sferyczne, uporządkowane skupiska komórek. Struktury te niezwykle przypominają wczesny etap rozwoju zarodka zwierzęcego, czyli stadium zwane blastulą – kulę komórek otaczających wnętrze wypełnione płynem.

Badania sugerują, że instrukcja „jak zbudować zarodek z dzielącej się komórki” mogła istnieć, zanim na Ziemi pojawiły się pierwsze zwierzęta w dzisiejszym rozumieniu.

Choć ten organizm wciąż uznaje się za jednokomórkowy, podczas takiego etapu widać u niego elementy koordynacji i różnicowania między komórkami – cechy typowe dla prawdziwej wielokomórkowości. To jakby organizm testował wstępną wersję programu, który później wykorzystały zwierzęta do budowy zarodków, w tym tych zamkniętych w jajach.

Co dokładnie rozumie się przez „jajko”?

Tu kryje się ważny szczegół. W życiowym żarcie o kurczaku i jajku myślimy zwykle o kurze domowej i jej znoszonych w kurniku jajach. Biolodzy wolą szerszą definicję: jajko to komórka jajowa, która po zapłodnieniu dzieli się i rozwija w zarodek, często dodatkowo chroniony osłonką lub skorupką.

Taka forma reprodukcji daje organizmom sporą przewagę. Umożliwia lepszą ochronę rozwijającego się potomstwa, transport w inne środowisko, a czasem uniezależnienie się od wody. Jaja gadów i ptaków z twardą skorupą są tu klasycznym przykładem – zarodek ma własny „miniświat” z zapasem pokarmu i osłoną przed wysychaniem.

• Komórka jajowa pojawiła się bardzo wcześnie w historii życia.
• Formy przypominające wczesny zarodek istniały zanim powstały zwierzęta.
• Jaja znacznie starszych organizmów wyprzedzają pierwsze ptaki o setki milionów lat.
• Kura domowa to efekt późnego etapu ewolucji jednego z gatunków ptaków.

W tym ujęciu etap „jajka” jest czymś pierwotnym, a konkretne gatunki – w tym kury – pojawiają się na nim jak późne rozdziały długiej historii.

A jeśli ograniczymy się do samej kury?

Co z pytaniem w jego najwęższej wersji: jeśli myślimy wyłącznie o kurze domowej i jajku z supermarketu? Tu biolodzy skupiają się na genetyce. Zgodnie z obowiązującym poglądem, pierwsza kura w dzisiejszym sensie narodziła się z jaja złożonego przez ptaka, który był do niej bardzo podobny, ale genetycznie jeszcze ciut inny.

W tym jednym, konkretnym jajku doszło do takiej kombinacji mutacji, że pisklę spełniało już kryteria „kury z definicji”. Jajko zawierało więc już „kurze DNA”, zanim nowy dorosły osobnik w ogóle się wykluł.

W wersji „na poważnie”: pierwsza kura wykluła się z jajka złożonego przez ptaka prawie-kurę, więc w tym sensie – jajko wyprzedziło kurę.

Dla codziennych rozmów przy stole ma to prostą konsekwencję. Jeśli ktoś wciągnie cię w spór, możesz spokojnie odpowiedzieć, że zarówno w ujęciu szerokim, jak i tym bardzo zawężonym, prym wiedzie jajko.

Co nam mówi ta historia o życiu na Ziemi

Cała ta opowieść pokazuje, jak bardzo intuicje z codziennego życia potrafią mylić, gdy próbujemy je przenieść na skalę milionów lat. Zagadki w stylu „co było pierwsze” często zakładają ostre granice tam, gdzie biologia widzi płynne przejścia. Granica między „prawie-kurą” a „kurą” jest sztuczna, podobnie jak próba znalezienia jednej konkretnej chwili, w której powstał jakiś gatunek.

Przypadek jajka i kury dobrze tłumaczy też, jak działa dobór naturalny. Niewielkie różnice między kolejnymi pokoleniami potrafią, w bardzo długim czasie, zbudować coś nowego: gatunki, strategie rozmnażania, formy opieki nad potomstwem. Jajo jako etap rozwoju okazało się na tyle skuteczne, że różne linie zwierząt wykorzystywały je i modyfikowały na swój sposób.

Dla nas, ludzi, ta perspektywa ma jeszcze jedną wartość. Uczy, że nawet najbardziej oklepane pytania z memów i rozmów przy obiedzie kryją za sobą kawał solidnej nauki. Następnym razem, gdy zobaczysz jajko na patelni, możesz pomyśleć o nim jak o drobnym śladzie procesu, który zaczął się na Ziemi setki milionów lat temu i wciąż trwa – również w twoim własnym kodzie genetycznym.