برای اولین‌بار در یک میلیارد سال گذشته: دو گونه حیات از نظر تکاملی باهم ادغام شدند

محققان یک پدیده تکاملی در حال انجام را کشف کرده اند که به نظر می رسد هر یک میلیارد سال یک بار رخ می دهد. این پدیده اندوسیمبیوز اولیه نامیده می شود و زمانی اتفاق می افتد که یک ارگانیسم میکروسکوپی ارگانیسم دیگری را می بلعد و شروع به استفاده از آن به عنوان اندام داخلی می کند.

به گزارش نیواطلس، بر اساس مقالات منتشر شده در Cell and Science، دانشمندان پدیده تکاملی نادری را کشف کرده اند که آخرین بار حدود ۱.۶ میلیارد سال پیش رخ داده است و طی آن گیاهان با ایجاد کلروپلاست و رنگ سبزی که اکنون می بینیم توانستند نور خورشید را جذب کنند. تکامل یافتند.

اکنون همزیستی دوباره در حال وقوع است. گونه‌ای از جلبک‌ها به نام Braarudosphaera bigelowii سیانوباکتری را بلعیده‌اند که به آن اجازه می‌دهد کاری را انجام دهد که جلبک‌ها و به طور کلی گیاهان نمی‌توانند انجام دهند. در این شرایط، این جلبک می تواند نیتروژن را مستقیماً از هوا “تثبیت” کند و آن را با عناصر دیگر ترکیب کند تا ترکیبات مفیدتری بسازد. در فرآیند «تثبیت نیتروژن» گاز نیتروژن آزاد موجود در هوا از نظر شیمیایی با عناصر دیگر ترکیب می شود و این کار بیشتر توسط باکتری ها و سیانوباکتری ها انجام می شود. محققان نام این اندامک جدید را «نیتروپلاست» گذاشتند.

لازم به ذکر است که نیتروژن یک ماده غذایی کلیدی است و معمولا گیاهان و جلبک ها آن را از طریق روابط همزیستی جداگانه با باکتری ها به دست می آورند.

یک پدیده تکاملی بسیار نادر در گونه ای از جلبک ها

در تاریخ ۴ میلیارد ساله حیات روی زمین، تصور می‌شود که پدیده همزیست‌های اولیه تنها دو بار اتفاق افتاده است که هر بار پیشرفت تکاملی عظیمی را ایجاد می‌کند. اولین مورد حدود ۲.۲ میلیارد سال پیش رخ داد. هنگامی که یک آرکی (یک موجود میکروسکوپی باستانی) یک باکتری را بلعید و آن را به میتوکندری تبدیل کرد. این اندامک تخصصی تولید کننده انرژی اساساً به همه اشکال پیچیده حیات اجازه تکامل داد.

دومین بار حدود ۱.۶ میلیارد سال پیش اتفاق افتاد. زمانی که برخی از این سلول‌های پیشرفته‌تر سیانوباکتری‌هایی را جذب کردند که می‌توانستند از نور خورشید انرژی بگیرند. اینها به اندامکهایی به نام کلروپلاست تبدیل شدند که به گیاهان توانایی جذب نور خورشید و همچنین رنگ سبز آنها را می داد.

سومی الان اتفاق می افتد. محققان دریافتند که جلبک B. bigelowii یک باکتری به نام UCYN-A را بلعیده است. به عبارت دیگر، نسبت اندازه بین جلبک و UCYN-A ثابت می ماند و به نوعی این دو در کنار هم وجود دارند و مواد مغذی را مبادله می کنند.

محققان می گویند مشاهدات اشعه ایکس آنها نشان می دهد که UCYN-A به یک اندامک کامل (نیتروپلاست) تکامل یافته است. دانشمندان معتقدند که این اندام حدود ۱۰۰ میلیون سال پیش شروع به تکامل کرد. اگرچه این مدت زمان بسیار طولانی به نظر می رسد، اما در مقایسه با طول عمر میتوکندری ها و کلروپلاست ها، یک چشم بر هم زدن است.

منبع: دیجیاتو