درخت تکامل اولین اُرگانیسم
مجله علمی ایلیاد - گروهی بینالمللی از محققین کشورهای انگلیس، فرانسه، مجارستان و سوئد بینش جدیدی دربارهی منشأ «آرکی» ارائه دادهاند. آرکی گروهی از ارگانیسمهای سادهی سلولی است که در واقع جد همهی زندگیهای پیچیده محسوب میشود. آرکی در واقع یکی از اولین حوزههای زندگی سلولی است و احتمالاً باستانیترین شکل زندگی بوده است؛ تاریخچهی فسیلهای مربوط به سلولهای آرکی یافته شده در رسوبات آهکی به حدود ۳.۵ میلیارد سال پیش برمیگردد.
این میکروارگانیسمها نیز مانند باکتریها دارای هستههای سلولی و ساختارهای درون سلولی نیستند. این میکروارگانیسمها در بازهی وسیعی از زیستگاههای معمولی مانند خاک و دریا گرفته تا زیستگاههای عجیب و غریب و نامساعد رشد میکنند. آنها در چرخههای زیستی و شیمیایی زمین نقش اصلی را ایفا میکنند و موضوع اصلی مشاجرهها بر سر سلولهای «یوکاریوتی»، سلولهایی دارای هسته و دیگر اجزای تشکیل دهندهی سلول درون یک غشاء، هستند. به هر حال درک منشأ و تاریخچهی تکامل آنها بسیار چالشبرانگیز است، زیرا بازهی زمانی طولانی را شامل میشود.
برای یافتن ریشههای درخت تکامل آرکی و حل موضوع سوخت و ساز سلولهای اولیهی آرکی، دکتر «ویلیامز» و همکارانش بهعنوان محققین دانشگاه بریستول، با استفاده از روش جدید آماری اطلاعات مربوط به الگوهای تکامل خانوادهی ژن آنرا بررسی کردند. دکتر ویلیامز میگوید: «با توسعهی تکنولوژیهای جدید برای یافتن توالی ژنومها با استفادهی مستقیم از محیط، گروههای جدید زیادی از آرکی یافته شده است؛ ولی هر چند که این ژنومها درک ما را از گوناگونی آرکیها به شدت افزایش دادهاند، در روشن کردن تاریخچهی تکامل این گروه شکست خوردهاند. این موضوع به دلیل این است که آرکی نیز مانند دیگر میکروارگانیسمها به طور متناوب با جهشهای ژنی از ارگانیسمهای خویشاوند دور خود DNA میگیرد که این کار میتواند فرآیند بازسازی تاریخچهی تکامل آن را به شدت پیچیده کند.»
با مشخص کردن این که کدام ژنها در حین تکامل آرکی برای اولین بار ظاهر شدهاند، درخت تکامل جدید، پیشبینیها دربارهی بیوشیمی ابتدایی سلولهای آرکی که احتمالاً ۳.۵ میلیارد سال پیش زندگی میکرده است را روشن میکند. نویسندگان مقاله میگویند: «بازسازیهای متابولیک بر اساس درخت ریشهای نشان میدهد که ممکن است آرکیهای اولیه قابلیت کاهیدن دیاکسید کربن و تبدیل آن به استات را از طریق فرآیند بیوشیمیایی که امروزه نه تنها در آرکیها، بلکه در باکتریها نیز بهعنوان گروه دیگری از میکروارگانیسمها یافته میشود، داشتهاند.»
نوشته: انریکو دِلازارو
ترجمه: امید محمدی - مجله علمی ایلیاد