نقش این موجود عجیب در پیدایش ساختارهای پیچیده حیات

پریسا عباسیمیکروب های باستانی که قبل از ظهور سلول های یوکاریوتی روی زمین وجود داشته اند، ممکن است اسرار چگونگی پیدایش این سلول های پیچیده را در خود داشته باشند. به گزارش مجله علوم پایهاکنون، برای اولین بار، دانشمندان توانسته اند به اندازه کافی از این میکروب را در آزمایشگاه رشد دهند تا جزئیات ساختار داخلی آنها را بررسی کنند.

بر اساس گزارش جدید منتشر شده در مجله Nature در روز چهارشنبه، 21 دسامبر، محققان موجودی به نام Lokiarchaeum ossiferum را پرورش دادند که متعلق به گروهی از میکروب ها به نام Asgard archaea است. این نام از اساطیر نورس گرفته شده است و برخی از دانشمندان معتقدند که آسگارد باستان نزدیکترین خویشاوند تکاملی یوکاریوتها یا سلولهایی است که DNA را در حباب محافظی به نام هسته ذخیره می کنند.

جان لو، رئیس گروه تحقیقاتی اسکلت سلولی باکتریایی و سایر ماشین‌های مولکولی در آزمایشگاه بیولوژی مولکولی شورای تحقیقات پزشکی بریتانیا (MRC) در مقاله‌ای نوشت: «در درخت تکاملی زندگی، آسگارد اغلب به عنوان «خواهران» شناخته می‌شود. تفسیر مقاله جدید یا آنها را اجداد مستقیم یوکاریوت ها می دانند. آسگارد خود دارای یوکاریوت نیست، اما مطمئناً حاوی مجموعه‌ای از ژن‌ها و پروتئین‌هایی است که زمانی تصور می‌شد منحصر به یوکاریوت‌ها هستند. محققان نظریه های متفاوتی در مورد چگونگی دستیابی آسگاردی ها به هسته اولیه خود دارند، زیرا این هسته اولیه اولین سلول های پیچیده را به وجود آورد که بعدها گیاهان، حیوانات و انسان ها را به وجود آوردند.

در سال 2020، یک تیم تحقیقاتی در ژاپن گزارش داد که پس از 12 سال کار، آنها با موفقیت آسگارد را در آزمایشگاه رشد دادند. به گفته لو، این گیاه Prometheoartem centrophysum، یک آسگارد که از نام خدای یونانی پرومتئوس نامگذاری شده است، رشد کرد، اما جزئیات ساختار داخلی ارگانیسم هنوز مبهم است. در حال حاضر، یک گروه تحقیقاتی دیگر توانسته اند آسگارد را پرورش دهند و از اندام داخلی اعضای L. ossiferum عکس بگیرند.

بائر-بوهم، زیست شناس سلولی رشدی در آزمایشگاه بیولوژی مولکولی MRC که در این کار دخالتی نداشت، به Science گفت: «این تصاویر شگفت انگیز هستند.

کریستا شلیبر، یکی از نویسندگان ارشد مقاله و مدیر آزمایشگاه آزمایشگاهی، گفت: “شش سال طول کشید تا این میکروب در آزمایشگاه رشد کرد تا به یک نتیجه مثبت و پایدار برسیم، اما اکنون می‌توانیم از چنین آزمایشی برای انجام کارهای بیشتر استفاده کنیم.” پالئواکولوژی و تکامل در دانشگاه وین در بیانیه ای گفت: “بیایید از مطالعات بیوشیمیایی استفاده کنیم.” و دیگر اصلاح نژاد باستانی آسگارد.

لو اشاره می کند که L. ossiferum نسبتاً سریعتر از سایر گیاهان آسگارد رشد می کند و تعداد سلول های آن را بین 7 تا 14 روز دو برابر می کند. همچنین P. syntrophicum هر 14 تا 25 روز یکبار تولید مثل می کند. توجه داشته باشید که باکتری معروف اشریشیا کلی تقریبا هر 20 دقیقه یکبار تکثیر می شود.

لو می نویسد: «نمونه های L. ossiferum که از کانالی در ساحل پیران، اسلوونی جمع آوری شده اند، دارای شاخک هایی هستند که از بدن هر سلول بیرون زده اند. برجستگی ها و برجستگی های متمایز به طور برجسته در هر زائده ظاهر می شوند. این «برآمدگی‌های سطحی» می‌تواند از این نظریه حمایت کند که در مقطعی از تاریخ تکاملی خود، آسگارد با استفاده از غشای خود، باکتری‌های گذرا را به داخل بدن سلولی خود مکید که منجر به توسعه هسته شد. این برجستگی ها از این ایده حمایت می کنند که احتمالاً چنین تعاملی رخ داده است.

Tejs Etema، میکروبیولوژیست محیطی در دانشگاه واگنینگن هلند که در این مطالعه شرکت نداشت، به Science گفت: “L. ace bore.” لو نوشت: «ساختار این میکروب همچنین حاوی رشته‌هایی است که بسیار شبیه به رشته‌هایی است که در اسکلت سلولی یا داربست‌های نگهدارنده سلول‌های یوکاریوتی یافت می‌شوند.

با این مطالعه جدید، بسیاری از دانشمندان بر این باورند که این فرضیه که آسگارد اجداد مستقیم یوکاریوت ها هستند، درست است. اما بسیاری از آنها هنوز به این موضوع قانع نشده اند.

5858