هزاران سال است که انسان کنجکاو، سر برآورده از آغوش طبیعت، همواره در ذهن بازیگوش خود پرسش هایی از پیدایش طبیعت و منشأ گونه ها داشته است. در دهه های اخیر و با پیشرفت های صورت گرفته در حوزه های گوناگونی از قبیل فناوری و ژنتیک، انسان دست کم به مسیرهای درستی برای جستجو رسیده است.

به دنبال یافتن سرنخ هایی از منشأ حیات، پژوهشگران روی میکروب هایی موسوم به آرکی ها کارهایی صورت دادند و با بررسی ژنتیکی آنها و البته ریشه های تاریخی حیات، به یافته های بااهمیتی رسیدند.


استاد میکروبیولوژی دانشگاه فرانکلین معتقد است: «آرکی ها نوع باستانی میکروب ها هستند؛ به این ترتیب هر چه ما درباره آنها بیشتر بدانیم در یافتن پاسخ سوالاتی از منشأ حیات، افق های وسیع تری را در اختیار خواهیم داشت.»


یک دانشجوی دکتری میکروبیولوژی در ژنوم ـ کل مجموعه ژنی درون سلول ـ باکتری ای به نام متانوکوکوس ماریپالودیس ۱۷۷۹ ژن یافت؛ او با بررسی ژن این آرکی های آبزی که معمولا در مرداب ها پیدا می شوند، درصدد تعیین میزان ضرورت وجود آنها برای حیات بود.


او دریافت که حدود ۳۰ درصد ژنوم یا ۵۲۶ ژن از مجموع ژن های این آرکی ها ضروری است. حالا محرز است که این ژن ها که بخشی از کارشان انتقال صفات از نسلی به نسل دیگر است تا چه حد می توانند نقش کلیدی در سلول بازی کنند.


آرکی ها، تک سلولی های بسیار ساده ای اند، اما با وجود این سادگی سیستم ژنتیک که آنها برای ساخت حیات سلولی شان به کار می برند مشابه سلول های پیچیده تری موسوم به یوکاریوت هاست! یوکاریوت ها نوع دیگری از سلول ها هستند که در جانداران پیچیده تری مثل گیاهان و حیوانات دیده می شوند.
به همین علت بیشتر دانشمندان، یوکاریوت ها را همان آرکی های تکامل یافته می دانند.این سیستم های ژنتیک همان چیزی است که اجازه می دهد اطلاعات روی DNA برای ساختن حیات کد شود.


به نقل از یکی از پژوهشگران این مطالعه «DNA به تنهایی هم چون یک تخته سنگ است و به سیستم های بسیارِ دیگری برای درست کردن یک سلول زنده از DNA نیاز است».
از آنجا که DNA در سلول های مدرن بسیار ابتدایی است ساخت DNA یکی از حفاظت شده ترین فرآیندها در موجودات زنده است.
موضوع بسیار جالبی که در این مطالعه کشف شد، این بود که سیستم ساخت DNA در آرکی ها منحصر به خودشان است! این که چنین مساله ای در آرکی ها می تواند تغییر یابد، به ما می گوید که توانایی ساخت DNA در تکامل حیات دیرتر شکل گرفته است.


شاید بتوانیم این طور بگوییم که تفاوت ها در تولید زیستی DNA در یوکاریوت ها و به همان میزان باکتری ها ناشناخته بوده است.
دیگر ژن های مهم در این آرکی ها برای تولید متان ضروری است. فرآیند تولید متان توسط این میکروب ها برای حیات، انرژی تولید می کند. انسان با سوزاندن گلوکز، اکسیژن را به آب تبدیل می کند و آرکی ها گاز هیدروژن را با کاهش دی اکسیدکربن به متان تبدیل می کنند.


آرکی های تولیدکننده متان به شش ویتامین نیاز دارند که معمولا در موجودات دیگر یافت نمی شوند. درک این که این ویتامین ها چطور ساخته شده اند و چطور در فرآیند تغییر و تبدیل دی اکسیدکربن به متان درگیر هستند گسترش فرآیندهای جدیدتر و بهتر برای تولید این گاز در سوخت را روشن می کند.


این مطالعه اگرچه خیلی کلی بود، اما می تواند به سوالات زیادی از قبیل احتمال ساختن بهتر یا حتی تاثیرگذارتر متان پاسخ گوید. این مطالعه، نتایج بسیار مهم دیگری هم داشته است.
مثلا این که در ژنوم این باکتری ۱۲۱ پروتئین ضروری برای خودش کشف شد که پژوهشگران در مورد آنها هیچ نمی دانند.


حالا این پرسش پیش می آید که عملکرد و به طور خاص نقش آنها چه می تواند باشد؟! به این ترتیب، پژوهشگران موفق به کسب نگاه تازه ای درباره چگونگی شکل گیری این جانداران شدند.


اکنون اطلاعات بسیار زیاد و جالبی وجود دارد چرا که آنها دریچه هایی به کل دامنه حیات می گشایند.




منبع: ​​astrobio​

مترجم:​ نیلوفر فشنگ‌ساز​