Co było pierwsze: kura czy jajko?

To ta stara zagadka, która wywołała wiele sporów na przestrzeni wieków: czy to kura czy jajko było pierwsze? To takie trudne pytanie, ponieważ potrzebujesz kurczaka, aby złożyć jajko, ale kurczaki pochodzą z jaj, pozostawiając nas z trudnym kręgiem kłaczkowatego, pierzastego życia, które najwyraźniej nie ma wyraźnego punktu wyjścia.

Na szczęście istnieje Nie ma potrzeby, by rozmyślać nad tym wiecznie. To jest zagadka, którą możemy rozwiązać za pomocą narzędzi naukowych – a dokładniej, zasad biologii ewolucyjnej.

Do roboty.

Pierwsze jajka

Jaja można znaleźć w całym królestwie zwierząt. Z technicznego punktu widzenia jajko to po prostu otoczone błoną naczynie, w którym zarodek może rosnąć i rozwijać się, aż będzie mógł samodzielnie przeżyć.

Skoncentrujmy się jednak na typie ptasiego jaja, jaki dziś rozpoznajemy. Te pierwsze pojawiły się na scenie wraz z ewolucją pierwszych owodniowców wiele milionów lat temu. Przed przybyciem większość zwierząt korzystała z wody do rozmnażania, składając jaja w stawach i innych wilgotnych środowiskach, aby jaja nie wyschły.

W pewnym momencie inny rodzaj jaja zaczęły ewoluować, które miały trzy dodatkowe błony wewnątrz: kosmówkę, owodnię i alantozę. Każda błona pełni nieco inną funkcję, ale dodanie wszystkich tych dodatkowych warstw zapewniło wygodnie zamknięty, kompleksowy system podtrzymywania życia: zarodek może pobierać zmagazynowane składniki odżywcze, przechowywać nadmiar produktów przemiany materii i oddychać (oddychać) bez konieczności korzystania z zewnętrznego środowiska wodnego. Dodatkowe płyny zawarte w owodniach oraz twarda skorupa zewnętrzna również zapewniają dodatkową ochronę.

Jaja owodniowe to wielka sprawa. Otworzyli zupełnie nowy świat możliwości dla miejsc składowania jaj na lądzie, a dodatkowe membrany utorowały drogę dla większych (i przeważnie lepszych) jaj.

Nadal nie jesteśmy pewni, kiedy dokładnie tak się stało, głównie dlatego, że błony jajowe nie tworzą bardzo dobrych skamieniałości, pozostawiając naukowców bez wyraźnego zapisu, kiedy i jak rozwinęły się jaja owodniowe. Według naszego przypuszczenia ostatni wspólny przodek zarówno czworonogów (czteronogich zwierząt z kręgosłupem), jak i owodniowców (czteronogich zwierząt z kręgosłupem, które składają jaja z tymi wszystkimi dodatkowymi nioskami) żył około 370-340 milionów lat temu, chociaż niektóre źródła podają, że pierwszy gatunek owodniowca żył bliżej 312 milionów lat temu. Dzisiejsze ssaki, gady i ptaki są potomkami pierwszych owodniowców.

(Pozostaje nam kolejne pytanie dotyczące jaja: co było pierwsze, owodniowiec czy owodniowe jajo? Ale na razie trzymajmy się kurczaków. )

Pierwsze kurczaki

Pierwszy istniejący kurczak byłby wynikiem mutacji genetycznej (lub mutacji) zachodzących w zygocie wyprodukowanej przez dwa prawie kurczaki (lub proto-kurczaki). Oznacza to, że dwa pierwotne kurczaki łączą się w pary, łącząc razem swoje DNA, tworząc pierwszą komórkę pierwszego kurczaka. W pewnym momencie mutacje genetyczne wystąpiły w tej pierwszej komórce i te mutacje skopiowały się do każdej innej komórki ciała w miarę wzrostu zarodka kurzego. Wynik? Pierwszy prawdziwy kurczak.

Kim więc byli prawdopodobni rodzice pierwszego Jednego Prawdziwego Kurczaka? Czerwone ptactwo dżungli (Gallus gallus) pochodzi z szeregu krajów Azji Południowo-Wschodniej, w tym Indii, południowych Chin, Indonezji, Malezji, Singapuru i Indonezji. Uważa się, że czerwone ptactwo dżungli zostało udomowione przez ludzi w Azji i rozprzestrzeniło się po całym świecie jako mniej agresywne i płodne nioski, które znamy i kochamy dzisiaj (Gallus gallus domesticus).

Archeologiczne dowody sugerują, że czerwone ptactwo dżungli zostało udomowione po raz pierwszy około 10 000 lat temu, chociaż analiza DNA i symulacje matematyczne sugerują, że kura domowa faktycznie oddzieliła się od ptactwa dżungli znacznie wcześniej (szacuje się, że 58 000 lat temu). Istnieją również dowody sugerujące, że pochodzenie kury domowej może być nieco bardziej skomplikowane: geny żółtego koloru widocznego na nogach wielu kurczaków mogły pochodzić od szarego ptactwa dżungli (Gallus sonneratii), a nie od czerwonego, co wskazuje na pewną hybrydyzację między gdzieś po drodze.

Wracając do naszego pierwotnego pytania: przy jajach owodniowych pojawiających się około 340 milionów lat temu i pierwszych kurczakach, które ewoluowały najwcześniej około 58 tysięcy lat temu, można śmiało powiedzieć, że to jajeczko przyszło po pierwsze.

Pierwsze jaja kurze

Ale czekaj – czy nie było naukowców, którzy twierdzili, że tak naprawdę kurczak był pierwszy ?

To twierdzenie pochodzi od niektórych naukowców badających, jak formują się skorupki jaj kurzych. Skorupka jajka składa się głównie z węglanu wapnia (CaCO₃). Kury pozyskują wapń do produkcji skorupek jaj ze źródeł dietetycznych (z tego powodu skorupki owoców morza bogate w wapń, takie jak muszle ostryg lub krewetek, są popularną przekąską dla kur przydomowych).

Aby uformować skorupkę, wapń musi być zdeponowany w postaci kryształów CaCO₃, a kury polegają na specyficznych białkach, które umożliwiają ten proces. Jedno takie białko, zwane ovocleidin-17 (lub w skrócie OC-17), znajduje się tylko w jajniku kury, co prowadzi do sugestii, że kura musiała być przed jajkiem kurze, ponieważ bez OC-17 może być bez jaj kurzych. (Co ciekawe, wydaje się, że białko to jest odpowiedzialne za przyspieszenie tempa formowania się skorupek jaj, umożliwiając kurom zbudowanie jaja od podstaw i złożenie go w ciągu 24 godzin).

Czy możemy więc położyć kres tej odwiecznej zagadce? A może naukowcy i filozofowie wciąż usiłują znaleźć odpowiedź?

Ostatecznie pytanie jest czymś w rodzaju fałszywej dychotomii. Jajka z pewnością pojawiły się przed kurczakami, ale kurze jaja nie – nie można mieć jednego bez drugiego. Jeśli jednak absolutnie musielibyśmy wybrać stronę, opierając się na dowodach ewolucyjnych, jesteśmy w zespole Jajo.