Onderzoekers van de Marine Genomics Unit van OIST, in samenwerking met de universiteit van Okayama, hebben twee wormgenomen gedecodeerd en ontdekt dat ze verschillende genetische overeenkomsten hebben met gewervelde dieren. Dit resultaat is verrassend, aangezien deze groepen slechts in de verte verwant zijn.

Meer dan 550 miljoen jaar geleden, een grote groep dieren genaamd de bilaterianen, dieren met bilaterale symmetrie, een evolutionaire gebeurtenis ondergingen waarin ze uiteenvielen in twee groepen, de protostomen en de deuterostomen. De deuterostomen omvatten de gewervelde dieren, bestaande uit vis, vogels, amfibieën, reptielen en zoogdieren, inclusief mensen. De deuterostomen bevatten ook enkele minder bekende dieren zoals zee-egels en zeesterren. De protostomen omvatten verschillende groepen ongewervelde dieren, zoals insecten, spinnen, kreeften en platwormen. De hier bestudeerde wormsoorten behoren tot een speciale groep binnen de protostomen die de lophotrochozoa worden genoemd.

Ondanks hun obscuur klinkende naam, lophotrochozoans vertegenwoordigen meer dan een derde van de bekende zeedieren. Deze groep omvat regenwormen, bloedzuigers, slakken, oesters, octopussen, en andere ongewervelde groepen en ze spelen veel belangrijke ecologische rollen.

In een paper gepubliceerd in Natuur Ecologie &Evolutie , analyseerden de onderzoekers de genomen van twee lophotrochozoan-wormsoorten, de nemertean Notospermus geniculatus, een lintworm, en de phoronid Phoronis australis, een hoefijzerworm. Ze ontdekten dat lintwormen en hoefijzerwormen evolutionair nauw verwant zijn, ondanks dat het er heel anders uitziet.

Verrassend genoeg, de onderzoekers ontdekten dat deze wormen, die protostomen zijn, delen veel genfamilies en genarrangementen met de deuterostomen, de groep die de gewervelde dieren omvat. Bijvoorbeeld, ze delen genen die betrokken zijn bij multicellulariteit en het onderhoud van de interne omgeving van het lichaam. Ze delen ook een gemeenschappelijk systeem voor het beheersen van de ontwikkeling van het hoofd; hetzelfde mechanisme dat de patronen van gewervelde dieren regelt, regelt ook de ontwikkeling van lintwormkoppen en hoefijzervormige tentakels. Andere protostoomgroepen, zoals insecten, sommige van deze genetische kenmerken hebben verloren.

Omgekeerd, de onderzoekers ontdekten ook dat veel genomische kenmerken alleen worden gevonden in specifieke groepen wormen, zoals genen met betrekking tot toxineproductie en immuniteit. Dit toont de tweeledige aard van dierlijke evolutie aan, waarbij bepaalde genen gedurende de evolutionaire tijd behouden blijven, terwijl andere genen veranderen. Hoofdauteur van het artikel, Yi-Jyun Luo, zegt, "We laten hier zien dat de evolutie van het dierlijke genoom een ​​dynamisch proces is."

Ondanks de enorme diversiteit van het dierenrijk, bepaalde kenmerken blijven behouden tussen ver verwante groepen. "Het is fascinerend om te bedenken dat mensen enkele genetische programma's hebben behouden die honderden miljoenen jaren geleden in onze oude voorouders werden gecodeerd, het onderhouden van een band tussen onszelf en onze verre verwanten, ' zegt Luo.