قد يكون الميكروب الهائل ذو المجسات هو سلف مباشر لجميع أشكال الحياة المعقدة
يمكن للميكروبات القديمة التي سبق وجودها ظهور الخلايا الحاملة للنواة على الأرض أن تحمل أسرارًا لكيفية ظهور هذه الخلايا المعقدة لأول مرة. الآن ، ولأول مرة ، طور العلماء كمية كبيرة بما يكفي من هذه الميكروبات في المختبر لدراسة تركيبها الداخلي بالتفصيل ، ذكرت العلم (يفتح في علامة تبويب جديدة).
نما الباحثون كائنًا حيًا يسمى Lokiarchaeum ossiferum، التي تنتمي إلى مجموعة من الميكروبات المعروفة باسم Asgard archaea ، وفقًا لتقرير جديد نُشر يوم الأربعاء (21 ديسمبر) في المجلة. طبيعة سجية (يفتح في علامة تبويب جديدة). سمي على اسم دار الآلهة في الأساطير الإسكندنافية ، يعتقد بعض العلماء أن Asgard archaea هو أقرب الأقارب التطوريين لـ حقيقيات النواة، الخلايا التي تحزم ملفات الحمض النووي في فقاعة واقية تسمى النواة.
على شجرة الحياة التطورية ، غالبًا ما يظهر Asgards كـ “أخت” لحقيقيات النوى أو سلفها المباشر ، جان لوي (يفتح في علامة تبويب جديدة)، رئيس المجموعة البكتيرية للهيكل الخلوي والآلات الجزيئية الأخرى في مختبر مجلس البحوث الطبية (MRC) للبيولوجيا الجزيئية في المملكة المتحدة ، كتب في تعليق (يفتح في علامة تبويب جديدة) حول الدراسة الجديدة. لا تحمل Asgards النوى نفسها ، لكنها تحتوي على مجموعة من الجينات والبروتينات التي كان يُعتقد في السابق أنها فريدة من نوعها في حقيقيات النوى. لدى الباحثين مجموعة متنوعة من النظريات حول كيفية اكتساب Asgards نوى بدائية وبالتالي ولدت أول خلايا معقدة ، والتي أدت لاحقًا إلى ظهور النباتات والحيوانات والبشر.
في عام 2020 ، أفادت مجموعة بحثية في اليابان أنها فعلت ذلك بعد 12 عامًا من العمل نمت بنجاح Asgards في المختبر. لقد كبروا بروميثيوارشيم سينتروفيكوم، أسكارد الذي سمي على اسم الإله اليوناني بروميثيوس ، لكن تفاصيل الهيكل الداخلي للكائن الحي ظلت بعيدة المنال ، قال لوي. الآن ، نمت مجموعة بحثية مختلفة وأخذت لقطات من الأجزاء الداخلية من L. ossiferum.
متعلق ب: يمكن للفيروسات المكتشفة حديثًا المسماة لآلهة الإسكندنافية أن تغذي ظهور الحياة المعقدة
“الصور مذهلة ،” باز باوم (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم أحياء الخلية التطورية في مختبر MRC للبيولوجيا الجزيئية الذي لم يشارك في العمل ، لموقع Science.
“لقد استغرق الأمر ست سنوات طويلة للحصول على ثقافة مستقرة وعالية التخصيب ، ولكن يمكننا الآن استخدام هذه التجربة لإجراء العديد من الدراسات البيوكيميائية ولزراعة Asgard archaea الأخرى أيضًا” ، مؤلفة كبيرة مشاركة Christa Schleper (يفتح في علامة تبويب جديدة)، رئيس مختبر علم البيئة والتطور في جامعة فيينا ، قال في أ بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة).
مقارنة مع Asgards الأخرى ، L. ossiferum ينمو بسرعة نسبيًا ، حيث يضاعف عدد الخلايا في سبعة إلى 14 يومًا ، كما أشار لوي. بالمقارنة، P. syntrophicum يتكرر كل 14 إلى 25 يومًا. لاحظ أن ملف بكتيريا الإشريكية القولونية يتكرر كل 20 دقيقة أو نحو ذلك. (النمو البطيء لهذه الأركيا هو أحد العوامل التي تجعل ثقافتها صعبة للغاية).
تجمعوا من الطين في قناة على ساحل بيران ، سلوفينيا L. ossiferum العينات لها مخالب غير تقليدية تمتد من جسم كل خلية ؛ تظهر النتوءات والانتفاخات الفردية على طول كل ملحق. قد تدعم هذه “النتوءات السطحية” الفكرة القائلة بأنه في مرحلة ما من التاريخ التطوري ، أمسك أسكارد بكتيريا عابرة باستخدام امتدادات مماثلة من غشاءه وامتص البكتيريا إلى جسم الخلية ، وهذا أدى إلى تطور النواة ، لوي كتب. وأوضح أن النتوءات تدعم فكرة أن مثل هذا التفاعل يمكن أن يحدث.
L. ossiferum يحمل أيضًا هياكل صغيرة تشبه المصاصة على سطحه ، والتي “تبدو وكأنها أتت من كوكب آخر ،” Thijs Ettema (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم الأحياء المجهرية البيئية بجامعة Wageningen في هولندا والذي لم يشارك في العمل ، لموقع Science. كتب لوفي أن الميكروب يحتوي أيضًا على خيوط هيكلية تشبه إلى حد بعيد تلك التي تظهر في الهيكل الخلوي ، أو السقالة الداعمة للخلايا حقيقية النواة.
يعتقد بعض العلماء أن الدراسة الجديدة تعزز الفرضية القائلة بأن Asgards هي سلف مباشر لحقيقيات النوى ، ولكن لم يقتنع الجميع بذلك. اقرأ المزيد في علم (يفتح في علامة تبويب جديدة).
