علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
استخدمت دراسة جديدة قادها باحثون من جامعة بريستول مجموعة من البيانات الجينومية والأحفورية لشرح تاريخ الحياة على الأرض ، من أصلها (بدايتها) إلى يومنا هذا.
لطالما سعى علماء الأحافير القديمة إلى معرفة الحياة القديمة والتاريخ التطوري المشترك للحياة ككل.
ومع ذلك ، فإن السجل الأحفوري للحياة القديمة متشظي للغاية ، وجودته تتدهور بشكل كبير كلما كان في الماضي البعيد اتجاه العصر الأركي Archaean، قبل أكثر من 2.5 مليار سنة ، عندما بردت قشرة الأرض إلى الحد الذي سمح بتكوين القارات وأشكال الحياة الوحيدة كانت الأشكال الميكروبية.
وقالت هولي بيتس ، المؤلفة الرئيسية للدراسة ، من كلية علوم الأرض بجامعة بريستول: “هناك أحافير قليلة من العصر الأركي ، ولا يمكن بشكل عام نسبتها بشكل لا لبس فيه إلى سلالات معروفة لدينا ، كالطحالب الزرقاء المخضرة”. أو بكتيريا الأركيا (العتائق archaebacteria) المحبة للملوحة (تعريف من خارج النص: تعيش في بيئة فيها تركيزات عالية من الملوحة) التي تلون المستنقعات الملحية باللون الوردي في جميع أنحاء العالم.
” المشكلة في سجل الأحافير القديم للحياة هي أنه محدود للغاية ويصعب تفسيره – فقد أظهر إعادة التحليل الدقيق لبعض الأحافير الأقدم عمرًا أنها بلورات ، وليست أحافير على الإطلاق”.
إن الأدلة الأحفورية للتاريخ القديم للحياة متشظية وصعب تقييمها لدرجة أن الإكتشافات الجديدة وإعادة التفسير لأحافير معروفة قد أدت إلى انتشار أفكار متضاربة عن الجدول الزمني لتاريخ الحياة القديم.
وأضاف البروفيسور فيليب دونوخوهي Donoghue ، وهو أيضاً مؤلف مشارك من كلية علوم الأرض في بريستول ، قائلاً: “لا تمثل الأحافير الخط الوحيد من الأدلة لمعرفة الماضي إذيوجدسجلٌ ثانٍ للحياة ، محفوظ في جينومات جميع الكائنات الحية”.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة ، الدكتور توم وليامز ، من كلية العلوم البيولوجية في جامعة بريستول: “بعد أن نجمع بين المعلومات الأحفورية والجينومية ، نتمكن من استخدام مقاربة تسمى “الساعة الجزيئية molecular clock” والتي تستند بشكل فضفاض إلى فكرة أن عدد الإختلافات في جينوم صنفين species (نوعين) حيين (كالإنسان والبكتيريا) يتناسبان مع الزمن لأنهما اشتركا في سلف ancestor مشترك”.
من خلال الإستفادة من هذه الطريقة ، تمكن الفريق من جامعة بريستول ومارك بوتيك Puttick من جامعة باث Bath من استخلاص مقياس زمني timescale لتاريخ الحياة على الأرض لم يعتمد على العمر المتغير دائمًا لأقدم برهان أحفوري مقبول للحياة.
قال البروفيسور دافيد بيساني Pisani، المؤلف المشارك في الدراسة: “لقد تمكنا من خلال استخدام هذه المقاربة من إثبات أن السلف المشترك الشامل الأخير Last Universal Common Ancestor = LUCA الذي تشكله كل الحياة الخليوية ، موجود في تاريخ الأرض القديم ، قبل 4.5 مليار عام تقريبًا ، ليس بزمن بعيد بعد أن ارتطمت الأرض بكوكب ثيا Theia، الحدث الذي طهر الأرض وأدى إلى تكون القمر”.
هذا أقدم بكثير مما تشير إليه الأدلة الأحفورية الأقدم المقبولة حاليا.
“تشير نتائجنا إلى ظهور سلالتين أساسيتين للحياة من LUCA ( البكتيريا البدائية Eubacteria والبكتيريا القديمة Archaebacteria) ، بعد حوالي مليار سنة من LUCA”.
“هذه النتيجة هي شهادة على قوة المعلومات الجينومية ، حيث أنه من المستحيل ، استنادًا إلى المعلومات الأحفورية المتاحة ، أن نميز بين أقدم بقايا أحافير البكتيريا البدائية eubacterial والبكتيريا القديمة archaebacterial”.
تؤكد الدراسة وجهات النظر الحديثة بأن خلايا حقيقيات النوى eukaryotes، وهي السلالة التي تنتمي إليها الحياة البشرية (معاً مع النباتات والفطريات ، على سبيل المثال) ، ليست السلالة الأساسية للحياة. وأضاف البروفيسور بيساني: “إنه من قبيل التواضع الإعتقاد بأننا ننتمي إلى سلالة عمرها أصغر ببلايين السنين من الحياة نفسها”.