Prawie każdy gatunek zwierzęcia, w tym ludzie, ma komórki krwi – ale nie przywiązuj się zbytnio do myśli, że twoje są wyjątkowo ssacze. Różne gatunki wyewoluowały różne typy krwi i komórek odpornościowych przez miliony lat adaptacji przeciw infekcjom, co jest naturystycznym sposobem na powiedzenie „adaptuj się albo giń”. Naukowcy już wiedzą sporo o ludzkiej i mysiej krwi dzięki hematologii i immunologii, ale to, jak te komórki pojawiły się i ewoluowały, pozostawało nieuchwytne. Dlatego badacze z Uniwersytetu w Kioto postanowili prześledzić pochodzenie i różnicowanie się komórek krwi w świecie zwierząt.

Zespół stworzył nowe podejście analityczne, które porównało wzorce ekspresji genów w wielu typach komórek i gatunkach, budując ewolucyjne drzewa genealogiczne dla linii komórek krwi i szacując, jak te komórki rozwijały się w czasie. Porównali także komórki krwi z organizmami jednokomórkowymi, aby zidentyfikować możliwych jednokomórkowych przodków – i odkryli, że makrofagi, komórki odpornościowe pochłaniające szkodliwe drobnoustroje i szczątki, wykazywały najsilniejsze podobieństwa do tych starożytnych samotników. Sugeruje to, że najwcześniejsze komórki krwi mogły przypominać makrofagi, co jest tak skromnym początkiem jak „kiedyś byłem jednokomórkową plamą, która jadła rzeczy”.

Naukowcy prześledzili gen FOS, szeroko wyrażany w komórkach krwi wielu gatunków zwierząt, aż do jednokomórkowego przodka, który żył około 700 milionów lat temu – co oznacza, że pierwsze komórki krwi prawdopodobnie pojawiły się mniej więcej w tym samym czasie, gdy pojawiły się pierwsze wielokomórkowe zwierzęta. Innymi słowy, wczesne zwierzęta zrecyklingowały materiał genetyczny od jednokomórkowych przodków, aby stworzyć komórki krwi. Analiza ujawniła również, jak różne typy komórek krwi odgałęziały się w czasie: komórki tuczne wyewoluowały z makrofagów, wczesne limfocyty T i czerwone krwinki później wyłoniły się z komórek tucznych, a prototypowe limfocyty B odgałęziły się bezpośrednio od makrofagów po tym, jak komórki tuczne już się oddzieliły.

Rekonstruując to 700-milionowe drzewo genealogiczne, naukowcy zmapowali ewolucję komórek krwi i odkryli, że współczesne ścieżki rozwoju wciąż odzwierciedlają tę starożytną historię. „Jestem głęboko poruszony tymi odkryciami, które stanowią kulminację naszej pracy i ilustrują, że ścieżki różnicowania komórek krwi kręgowców odzwierciedlają 700-milionową historię ewolucyjną tych komórek” – mówi lider zespołu Hiroshi Kawamoto. Pierwszy autor Yosuke Nagahata z Instytutu Biologii Ewolucyjnej w Hiszpanii dodaje: „Kiedy uświadomię sobie, że to dziedzictwo sprzed tak dawna krąży w moim ciele jako komórki krwi, czuję się bliżej naszych odległych przodków”. Zespół wierzy, że ich nowa metoda analityczna może również pomóc w badaniu ewolucyjnych początków chorób takich jak rak, potencjalnie prowadząc do nowych terapii – bo jeśli masz odziedziczyć starożytny komórkowy bagaż, równie dobrze możesz nauczyć się go naprawiać.

Artykuł „Animals have expanded the evolutionary legacy of unicellular ancestors in blood cells” zostanie opublikowany 29 maja 2026 roku w Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, z doi: 10.1073/pnas.2528110123. Materiały dostarczone przez Uniwersytet w Kioto. Uwaga: Treść może być edytowana pod kątem stylu i długości.