تكشف الميكروبات القديمة سر الخلايا التي تشكلنا

الستروماتوليت هي حرفيًا “حفريات حية”: مجتمعات متعددة الطبقات من الميكروبات التي قامت بتزويد الغلاف الجوي للأرض بالأكسجين منذ مليارات السنين. ندراسة جديدة نشرت في علم الأحياء الحالي, يثبت: هذه الهياكل لا يمكن أن تكون مهد الحياة فحسب، بل أيضًا المفتاح لكشف مظهر الكائنات الإلكترونية.يكون الأشكال المعقدة.

إثبات مباشر للاتحاد

ووفقا للنظرية السائدة، ظهرت أول خلية معقدة (حقيقية النواة) عندما اتحدت عتائق قديمة مع بكتيريا، حيث يمتص أحدهما الآخر ويحولهيكون إلى الميتوكوندريا، “محطة الطاقة” في الخلية. ومع ذلك، افتقر العلماء إلى الأدلة المرئية التي توضح بالضبط كيفية تفاعل هذه الكائنات الحية الدقيقة.

العلماء من جامعة نيو ساوث ويلز (أستراليا) كان قادرا عزل العتائق من الستروماتوليتات الحية في خليج القرش في أسكارد. ويعتقد أن هذه المجموعة المعينة من الميكروبات هي أقرب أقرباء أسلاف جميع النباتات والحيوانات.

ثم المؤلفون قام الباحثون بإنشاء اتحاد مستقر من العتائق والبكتيريا في المختبر، تم الحصول عليه من عينات الستروماتوليت من خليج القرش.

المصافحة التي بدأت لنا

وباستخدام التصوير المقطعي بالتبريد الإلكتروني، وهي تقنية تصوير ثلاثية الأبعاد فائقة الدقة، رأى العلماء لأول مرة “مصافحة” عالمين صغيرين.

تم ربط العتائق والبكتيريا جسديًا بواسطة هياكل أنبوبية رقيقة (أنابيب نانوية). علاوة على ذلك، أطلقت العتائق سلاسل من الحويصلات، مما أدى حرفيًا إلى ربط شريكها.

لم يكن هذا الإنجاز سهلاً: فقد استغرق الأمر حوالي خمس سنوات لزراعة هذه الميكروبات في المختبر. العتائق تبين أن أسكارد كان كذلك متقلبة للغاية ولا تنمو في عزلة.

“إن حقيقة عدم قدرتنا على الحصول على مزرعة نقية ربما تكون بسبب اعتمادها على كائنات حية أخرى.” يشرح قائد الدراسة الدكتور بريندان بيرنز.

تتبادل الميكروبات الفيتامينات والمواد المغذية والهيدروجين. وفي ظل الظروف القاسية للحصائر الميكروبية، فإن مثل هذا التعاون هو السبيل الوحيد للبقاء على قيد الحياة.

المهارات الأثرية القديمة

وباستخدام خوارزميات التعلم العميق، أعاد العلماء أيضًا بناء بروتينات المخلوقات، وكشفوا عن الإصدارات القديمة من “الآلات الخلوية” التي أصبحت فيما بعد أساس الحياة المعقدة. في في الجينوم العتائي، تم اكتشاف الجينات التي تشفر ما يسمى ESP (بروتينات التوقيع حقيقية النواة) – البروتينات التي كانت تعتبر في السابق سمة فريدة للخلايا المعقدة فقط (حقيقيات النوى). ههذه البروتينات هي مكونات “الآلات الخلوية” المعقدة التي تؤدي وظائف حيوية فينا: خلق جهيكل عظمي, Vالنقل داخل الخلايا (الأنظمة، مسؤولة عن حركة “البضائع” داخل الخلية في فقاعات خاصة (حويصلات)) ويؤدي معفرزفي البروتينات (توجيه الجزيئات إلى الأجزاء المطلوبة من الخلية). وكان يُعتقد سابقًا أن هذه الآليات المعقدة ظهرت “فجأة” مع حقيقيات النوى الأولى. ومع ذلك، يظهر الاكتشاف أن هذه “الآلات” كانت موجودة بالفعل في ميكروبات بسيطة في شكل بدائي “قديم”.

النوع الجديد له اسم بالقرب من marumarumayae. ويجمع الاسم بين اسم إله البحر اليوناني نيريوس وكلمة من لغة مالجانا – السكان الأصليين لخليج القرش – وتعني “الوطن القديم”.

ياالافتتاح يذكر: ملكنا بدأت القصة في قاع بحر قديم، في اتحادات صغيرة من الكائنات الحية الدقيقة التي ظل شعارها «البقاء من خلال التعاون» قائمًا بعد مليارات السنين.