RSS

أشكال الحياة البدائية لم تكن تنقسم فقط، بل تتحد أيضاً

23 ديسمبر
أشكال الحياة البدائية لم تكن تنقسم فقط، بل تتحد أيضاً

By Brandon Keim Email Author
August 19, 2009


البلاستيدات الخضراء

بحث هائل يشمل تقريباً كل الجينومات لكل سلاسل البكتيريا المعروفة ليومنا هذا يتوصل إلى شكل جديد لشجرة الحياة.

أحد فروعها المهمة والرئيسية يظهر على أنه اندماج لفرعين آخرين، والناتج لهذا الإندماج يصير مركز الطاقة لخلايا النباتات والحيوانات

بكلمات أخرى، نتيجة هذا الإندماج بين عضويات ميكروية يقول عنه الخبير ببايولوجي الخلايا جيمز ليك من جامعة كاليفورنيا بلوس أنجليس ” أنه سمح لنا بالمشي على الأرض، إنه المسؤول على وجود الأوكسجين في الجو، وظهور العُضَيّات في الخلية التي تجعل النباتات تمنو وتجعلنا نتنفس الهواء.”

تفاصيل تطور الخلويات مظببة، بسبب وجود قليل من المستحثات التي بقت ملتصقة لمليارات السنين منذ أن شكلت المركبات الكيميائية القادرة على انتاج نفسها أولى أشكال الخلايا.

هذه المكونات قُسمت إلى خمس مجموعات: بكتيريا، عتائق(جراثيم أصلية)، clostridia، actinobacteria، و ما يعرف بالبكتيريا سلبية-الجرام . بالنسبة لمعظم الناس، الخلايا البدائية النوى ماهي إلا مجموعة من العلل العضوية الميكروسكوبية، ولكن بالنسبة لأخصائيي المايكروبيولوجي فهي مختلفة ومتنوعة تماماً كمملكة الحيوانات.

العلماء يعتقدون أن الخلايا الحقيقية النوى -خلايا وحيدة الخلية تحوي نواة مع تركيب داخلي معقد، والذي منه تتكون الحيوانات والنباتات- تطورت من الخلايا بدائية النوى امتُص داخلها خلايا بدائية كاملة لتكون هذه العُضيّة المعقدة الجديدة.

أفضل مثال معروف على حالة الامتصاص هذه هي الميتاكوندريا والبلاستيدات الخضراء(الصانعات اليخضورية)، وهي المكونات التي تولد الطاقة في الحيوانات والنباتات على التوالي. كلاهما ينتمي لمجموعة سلبية-الجرام، وأيضاً بكتيريا cyanobacteria، والتي منذ عدة مليارات من السنين ربما حولت الجو البدائي للأرض من حساء سام إلى هواء غني بالأوكسجين عن طريق عملية البناء الضوئي.

طبقاً لما يقول جيمز ليك، أصل الخلايا سلبية-الجرام ليس أحادي، بل يظهر أنه نتج عن طريق اندماج actinobacteria مع clostridium. في الوقت الذي تنحدر فيه الثديات من اندماج بين اللافقاريات والبرمائيات، فإن ترتيب قصة الحياة صعب فهمه لحد ما.

يقول الخبير في بايولوجي الخلايا مايكل قري، من جامعة دالهاوس والمعروف جداً بسبب تحديده للأصل البكتيري للميتاكوندريا : “لو أمكن تأكيد هذه النتائج وتوسيعها، فذلك سيكون له وقعاً كبيراً على فهمنا لتطور الخلايا بدائية النوى والخلايا حقيقية النوى”.
مايكل قري لم يكن مشارك في البحث.

فرضية جيمز ليك، والتي نُشرت الأربعاء في مجلة الطبيعة مبنية على عملية تحليل الأنماط والأشكال تم القيام بها على أكثر من 3000 نوع من البكتيريا. لمدة ثلاث سنوات، قام بفرز اللوغارتمات التي شكلت العلاقات بين مختلف الجينات، ثم اقترح تصنيفات لشرحها.

والأكثر أهمية، أنه افترض أن الجينات ليست بالضرورة تسير في اتجاه واحد كما تفعل الآن في عالم الحيوانات، ففي البكتيريا، تتغير وتقفز الجينات للأمام والخلف بكل سهولة حتى أن بعض العلماء يعتقدون أن مبدأ الفصائل لا ينطبق عليهم.

يقول جيمز ليك “الناس دائما يفترضون أن نظرية التطور تعمل في شكل شجرة، ولكننا قلنا، لنقم بتحليل الأمور بشكل لا يفترض الشجرة ولنرى مايحدث.”

من أكثر من مليون فرضية محتملة، أكثر واحدة مناسبة هي تلك التي تصنف الخلايا البدائية النوى على أنها منحدرة من اندماج قديم بين نوعين من actinobacteria و clostridia

إنه لمن المستحيل اختبار هذا على سجل الحفريات، ولكنها تفسر قدرة مجموعات الخلايا البدائية النوى لسلبية-الجرام وclostridia على التمثيل الضوئي. وهي ظاهرة أطلق عليها مايكل قري اللغز المحير إلى الآن.

يقول جيمز ليك “تعلمنا عن البكتيريا سلبية-الجرام لثلاثة أجيال علمية، حدقنا فيها لمائة سنة، ولم ندرك قط كيف نشأت أو مالذي كونها بشكل مختلف، بدونها، لما تحصلنا على خلايا حقيقية النوى”

حسب جيمز ليك، يبدو أن الاندماج اتخذ شكل endosymbiosis, -فكرة لشرح تكون الميتاكوندريا- حيث قامت أحد الخلايا حقيقية النوى بابتلاع -حرفياً- خلية حقيقية النوى أخرى، فنما مع بعض. يسمي مايكل قري هذا التصور بالمثير للجدل. حيث يقول “ستحتاج الخلية لجينوم واحد لتجعلها تنضم لأخرى، وأنا أعلم أنه لا وجود لآلية تسمح بذلك”

ولكن بالنسبة لمايكل قري، عدم احتمالية حصول endosymbiotic هي بسبب العملية المعروفة والتي تقوم فيها الخلايا البدائية النوى بصهر كامل جيناتها. وهذا الإحتمال لم يكن يؤخذ في حسبان علماء التطور.

يقول جيمز ليك، ” منذ عقد مضى، التحقق من هكذا سؤال لم يكن حتى ممكناً، احتجنا لعلم الرياضيات وعلم الجينات لنتوصل إلى هذه السلسلة.”

ترجمتي للمصدر
Early Life Didn’t Just Divide, It United

Advertisements
 
أضف تعليق

Posted by في ديسمبر 23, 2010 in Uncategorized

 

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s

 
%d مدونون معجبون بهذه: