آخرین جد مشترک کل حیات خیلی زودتر از آنچه تصور می‌شد، ظهور کرد

آخرین نیای مشترک جهانی، آخرین جانداری است که تمام اشکال موجودات زنده‌ی روی زمین، از آن منشأ گرفته‌اند. تاکنون تصور می‌شد که زمان زندگی این جاندار در زمین احتمالاً حدود ۳٫۵ میلیارد سال پیش بود، اما برخلاف تصورات پیشین، آخرین جد مشترک تمام اشکال حیات زمینی ممکن است خیلی زودتر از ارزیابی‌های قبلی و فقط چند صد میلیون سال پس از تشکیل سیاره تکامل یافته باشد. همچنین، این موجود احتمالاً پیچیده‌تر از آن چیزی بوده است که تصور می‌شد.

دی‌ان‌ای موجود در تمام موجودات زنده‌ی امروزی، از اشریشیا کلی گرفته تا نهنگ‌های آبی، شباهت‌های زیادی با یکدیگر دارند و این امر نشان می‌دهد که نیای همه‌ی این جانداران را می‌توان تا میلیاردها سال قبل، تا آخرین نیای مشترک جهانی یا «لوکا» ردیابی کرد. تاکنون تلاش‌های بسیاری برای درک لوکا صورت گرفته است، اما اکنون مطالعه‌ای که با رویکردی گسترده‌تر انجام شده، به نتایج حیرت‌انگیزی رسیده است.

فیلیپ داناهیو از دانشگاه بریستول در بریتانیا، می‌گوید: «ما نماینده‌های رشته‌های مختلف را گرد هم آوردیم تا به درک جامعی از زمان حیات لوکا و زیست‌شناسی این جاندار برسیم.»

ژن‌هایی که امروزه در تمام شاخه‌های اصلی درخت زندگی یافت می‌شوند، ممکن است در رشته‌ای ناگسستنی از لوکا به ما ارث رسیده باشند. این ژن‌ها امکان می‌دهند تا دریابیم که جد باستانی ما چه ژن‌هایی داشته است. با بررسی روند تغییرات این ژن‌ها در طول زمان، می‌توان زمان تقریبی زندگی لوکا در زمین را تخمین زد.

اما در عمل، بررسی روند تغییرات ژن‌ها در طول زمان بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که به نظر می‌رسد. زیرا ژن‌ها یا از بین رفته‌اند و یا اضافه شده و بین شاخه‌ها ردوبدل شده‌اند.

داناهیو می‌گوید تیم مطالعه، مدل پیچیده‌ای ساخته‌اند که با در‌نظر‌گرفتن تمامی این موارد، ژن‌های لوکا را شناسایی می‌کند. او می‌افزاید: «ما از جانداری رونمایی می‌کنیم که بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی بوده که بسیاری از پژوهشگران در گذشته استدلال می‌کردند.»

زمان زندگی لوکا در زمین، فقط چند صد میلیون سال پس از تشکیل سیاره بوده است

بر اساس تخمین محققان، ۲۶۰۰ ژن کد‌کننده‌ی پروتئین را می‌توان در لوکا ردیابی کرد، در حالی که برخی تخمین‌های پیشین به عدد ۸۰ رسیده بودند. همچنین، تیم نتیجه می‌گیرد که لوکا حدود ۴٫۲ میلیارد سال پیش، یعنی بسیار زودتر از تخمین‌های دیگر در زمین زندگی می‌کرد.

به عبارت دیگر، زمان زندگی این جاندار در زمین، به طور حیرت‌انگیزی به زمان تشکیل زمین در ۴٫۵ میلیارد سال پیش، نزدیک بوده است. داناهیو می‌گوید: «این یافته نشان می‌دهد که حیات در حال تکامل، ممکن است ساده‌تر از آن چیزی بوده باشد که مردم در گذشته استدلال می‌کردند. زیرا خیلی زود آغاز شده است.»

تاریخ جدید، تا حدودی به دلیل روش بهبودیافته‌ی محققان به دست آمده است. اما همچنان، محققان تصور نمی‌کنند که لوکا پس از بمباران سنگین اخیر زمین به وجود آمده باشد؛ یعنی زمانی که تصور می‌شود زمین توسط بقایای فضایی در هم کوبیده شد و به طور بالقوه، هر گونه حیات در حال رشدی را از بین برد. بر اساس سنگ‌هایی که از ماه بازیابی شده‌اند، این دوره به ۳٫۸ میلیارد سال پیش برمی‌گردد. اما به گفته‌ی داناهیو، ابهامات زیادی در مورد این تخمین وجود دارد.

بازسازی محققان نشان می‌دهد که لوکا، دارای ژن‌هایی بوده که از آن در برابر آسیب پرتو فرابنفش محافظت می‌کرده است. از این‌رو، به احتمال زیاد روی سطح اقیانوس زندگی می‌کرده است. ژن‌های دیگر نشان می‌دهند که لوکا از هیدروژن تغذیه می‌کرده؛ این یافته با مطالعات قبلی نیز مطابقت دارد.

تیم محققان گمان می‌کنند که لوکا احتمالاً بخشی از زیست‌بومی بوده که از انواع دیگر سلول‌های ابتدایی تشکیل شده و سپس، از بین رفته است. داناهیو می‌گوید: «در نهایت ساده‌لوحانه است که گمان کنیم لوکا به تنهایی وجود داشته است.»

گرگ فورنیر از مؤسسه فناوری ماساچوست، می‌گوید: «مطالعه از دیدگاه تکاملی قانع‌کننده است. لوکا سرآغاز داستان زندگی نیست، بلکه آخرین حالت از جد مشترک است که می‌توانیم با استفاده از داده‌های ژنومی، به طور معکوس به آن برسیم.»

همچنین، نتایج مطالعه حاکی از آن است که لوکا برای مبارزه با ویروس‌ها، از نسخه اولیه‌ای از سیستم دفاعی باکتریایی موسوم به CRISPR برخوردار بوده است. ادموند مودی از دانشگاه بریستول و یکی از اعضای تیم، می‌گوید: «حتی ۴٫۲ میلیارد سال پیش، اجداد اولیه ما در حال مبارزه با ویروس‌ها بودند.»

البته، سفر در اعماق گذشته مملو از ابهام و عدم قطعیت است. این مطالعه نیز منتقدان خودش را دارد، اما داناهیو اولین کسی است که اذعان می‌کند مطالعه‌ی تیمش ممکن است به نتیجه‌ی درستی نرسیده باشد. او خاطرنشان می‌کند:

تقریباً اطمینان دارم که همه‌ی این‌ها اشتباه است. ما فقط می‌خواهیم به محدوده‌ی ممکن نزدیک شویم و اولین تلاش در نوع خود را برای ادغام تمام شواهد مربوطه، خلق کنیم. این حرف آخر نیست و حتی آخرین حرف ما در مورد این موضوع نیز نخواهد بود، اما گمان می‌کنیم که شروع خوبی است.

یافته‌های مطالعه در مجله Nature Ecology & Evolution منتشر شده است.

منبع: عصر ایران