نقش این موجود عجیب در پیدایش ساختارهای پیچیده حیات

پریسا عباسی: یک میکروب باستانی که از قبل از ظهور سلول با هسته روی زمین وجود داشته است، ممکن است حامل راز چگونگی پیدایش سلول پیچیده باشد. به گزارش مجله علوم پایهاکنون، برای اولین بار، دانشمندان می توانند تعداد کافی از این میکروب ها را در آزمایشگاه رشد دهند تا جزئیات ساختار داخلی آنها را بررسی کنند.

بر اساس گزارش جدیدی که روز چهارشنبه 21 دسامبر در مجله نیچر منتشر شد، محققان ارگانیسمی 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 فکر می کنند آسگارد باستان نزدیکترین خویشاوند تکامل یافته یوکاریوت ها یا سلول هایی است که DNA خود را در یک حباب محافظ به نام هسته ذخیره می کنند.

جان لو، رهبر گروه تحقیقاتی اسکلت سلولی باکتریایی و سایر ماشین‌های مولکولی در آزمایشگاه بیولوژی مولکولی شورای تحقیقات پزشکی (MRC) در بریتانیا، در تفسیری بر مقاله جدید نوشت: «در درخت تکاملی زندگی، آسگارد اغلب به آن اشاره می‌شود. به عنوان “خواهر”.” یا نیای مستقیم یوکاریوت ها به حساب می آید. خود آسگاردی ها حامل هسته نیستند، اما مطمئناً حاوی مجموعه ای از ژن ها و پروتئین هایی هستند که زمانی تصور می شد منحصر به یوکاریوت ها هستند. محققان نظریه های متفاوتی در مورد چگونگی به دست آوردن هسته اولیه آسگاردی ها دارند.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، آنها Prometheoarchaeum syntrophicum را پرورش داده بودند، آسگاردی که به نام پرومته خدای یونانی نامگذاری شده بود، اما جزئیات ساختار درونی ارگانیسم مبهم باقی ماند. اکنون یک گروه تحقیقاتی دیگر موفق به پرورش آسگارد و عکاسی از اندام های داخلی L. ossiferum شده است.

بوئر باوم، زیست شناس سلولی تکاملی در آزمایشگاه بیولوژی مولکولی MRC که در این تحقیق شرکت نداشت، به Science گفت: «این تصاویر خیره کننده هستند.

کریستا شلپر، یکی از نویسندگان ارشد مقاله و مدیر آزمایشگاه اکولوژی و تکامل باستانی در دانشگاه وین، در بیانیه‌ای گفت: رشد این میکروب‌ها در آزمایشگاه برای دستیابی به نتایج سودآور و پایدار شش سال طول کشید. اما اکنون می‌توانیم از آزمایش‌هایی از این دست استفاده کنیم. این برای انجام کارهای زیادی بود، “بیایید از یک مطالعه بیوشیمی و اصلاح نژاد آسگارد دیگر استفاده کنیم.”

لو اشاره کرد که L. ossiferum نسبتاً سریعتر از سایر آسگاردی ها رشد کرد و تعداد سلول های آن را بین 7 تا 14 روز دو برابر کرد. همچنین P. syntrophicum هر 14 تا 25 روز یکبار تولید مثل می کند. توجه داشته باشید که باکتری اشرشیاکلی شناخته شده تقریبا هر 20 دقیقه تکثیر می شود.

لوو نوشت: «نمونه L. ossiferum جمع‌آوری‌شده از کانالی در ساحل پیران، اسلوونی، شاخک‌هایی داشت که از بدن هر سلول بیرون زده بودند. برجستگی ها و برجستگی های عجیب و غریب در هر زائده برجسته است. این «برآمدگی‌های سطحی» می‌تواند از این نظریه حمایت کند که در مقطعی از تاریخ تکاملی خود، آسگارد با استفاده از غشاهایش، باکتری‌هایی را که وارد بدن سلولی خود می‌شوند، مکیده است که منجر به توسعه یک هسته می‌شود. این کوه ها از این ایده حمایت می کنند که چنین تعاملی امکان پذیر است.»

Teijs Ettima، میکروبیولوژیست محیطی در دانشگاه واگنینگن هلند که در این مطالعه شرکت نداشت، به Science گفت: “L. ossiferums ساختارهای کمی شبیه آبنبات چوبی روی سطح خود دارد که باعث می شود به نظر برسد که در حال خوردن است.” لو نوشت: “همچنین، ساختار این میکروب ها حاوی رشته هایی است که بسیار شبیه به رشته های موجود در اسکلت سلولی یا داربست نگهدارنده سلول های یوکاریوتی هستند.”

با این مطالعه جدید، بسیاری از دانشمندان تصور می کنند که این فرضیه که آسگارد جد مستقیم یوکاریوت ها است، درست است. اما هنوز بسیاری از آنها هستند که از این موضوع مطمئن نیستند.

5858