سرگذشت حیات روی زمین، یکی از دیرپاترین معماهای علم است؛ پرسشی که از «چه زمانی» و «چگونه» شکلگیری موجودات زنده فراتر میرود و به ماهیت خود زندگی میپردازد. اکنون پژوهشی تازه تصویری پیچیدهتر از آنچه پیشتر میپنداشتیم ارائه کرده و این احتمال را مطرح میکند که حیات روی سیاره ما شاید دو بار، در دو مسیر مستقل، آغاز شده باشد.
دو شاخه اصلی، دو آغاز جداگانه؟
این مطالعه چالشبرانگیز که در ژورنال معتبر Science Advances منتشر شده، بر دو شاخه بزرگ درخت حیات تمرکز دارد: باکتریها و آرکئا. بر پایه این نظریه، هر یک از این دو گروه بهطور مستقل از دل مواد شیمیایی نخستین پدید آمدهاند، نه آنکه هر دو از یک جد زنده واحد منشعب شده باشند.
به بیان ساده، درخت حیات آنطور که سالها تصور میشد یک تنه واحد ندارد که دو شاخه از آن بیرون زده باشد؛ بلکه شاید این دو شاخه از ریشههای جداگانهای سر برآوردهاند که هر دو در شرایط مشابه، اما مستقل از یکدیگر، به «زندگی» رسیدهاند.
LUCA؛ جد مشترکی که کاملاً زنده نبود
در مرکز این نظریه، مفهومی به نام LUCA (آخرین جد مشترک جهانی حیات) قرار دارد. نکته جالب اینجاست که به گفته پژوهشگران، LUCA در واقع یک موجود کاملاً زنده به معنای امروزی نبوده است. ویلیام مارتین، زیستشناس تکاملی، میگوید این مجموعه برای متابولیسم خود به فلزات موجود در دریچههای گرمابی وابسته بوده و بدون آنها قادر به ادامه واکنشهای زیستی نبوده است.
دادههای ژنتیکی نشان میدهد LUCA حدود ۴٫۲ میلیارد سال پیش، در دوره هادئن — نخستین و خشنترین دوره زمینشناسی — وجود داشته است. برای مقایسه، قدیمیترین نمونههای حیات فسیلشده، مَتهای میکروبی ۳٫۵ میلیارد ساله به نام استروماتولیتها هستند؛ یعنی میان ظهور LUCA و ثبت نخستین فسیلهای زیستی، صدها میلیون سال فاصله وجود دارد.
به همین دلیل، پژوهشگران معتقدند گذار از «شیمی» به «زیستشناسی» شاید بارها آزمایش شده و دستکم دو بار به نتیجه رسیده است؛ بار اول برای باکتریها و بار دوم برای آرکئا.
شواهد ژنومها از تکامل جداگانه
مارتین و همکارانش با مقایسه ژنوم باکتریها و آرکئا به یافتهای جالب رسیدند: این دو شاخه حیات، ژنهای مشترکی برای حدود نیمی از آنزیمهای مورد نیاز واکنشهای اساسی دارند؛ اما نیم دیگر، مختص یکی از آنهاست. به گفته ناتالیا مرنیاواچ، نویسنده اول مقاله، این یافته نشان میدهد این دو شکل حیات روی زمین دستکم تا حدی مسیر خود را به سمت سلولهای آزاد بهطور مستقل پیمودهاند.
- LUCA مجموعهای از RNA، DNA و آنزیمها بوده که در سنگهای دریچههای گرمابی محبوس شده بود.
- این مجموعه برای ساخت اسیدهای آمینه به فلزات همان دریچهها وابسته بوده است.
- آزمایشگاه مارتین نشان داده فلز پالادیوم میتواند واکنش حیاتی تبدیل فسفیت به فسفات را کاتالیز کند؛ واکنشی که انرژی آزاد میکند و میتوانست به LUCA قدرت ببخشد.
واکنش محتاطانه جامعه علمی
هرچند این فرضیه بسیار جذاب است، اما همه پژوهشگران آن را بیچونوچرا نپذیرفتهاند. بتول کاچار، مدیر مرکز اخترفیزیک ناسا، ایده تأمین نیازهای بیولوژیکی توسط محیط را «معقول» میداند؛ اما هشدار میدهد که جد مشترک نهایی حیات مدرن با منشأ خود حیات یکسان نیست. به بیان دیگر، شناخت LUCA به معنای حل کامل معمای نخستین جرقه زندگی نیست.
چگونگی گذار از شیمی و زمینشناسی به زیستشناسی همچنان ناشناخته باقی مانده است و پژوهشگران تأکید میکنند برای آزمودن ایدههای این مطالعه، به آزمایشهای بیشتر و دادههای دقیقتری نیاز خواهد بود. با این حال، اگر این نظریه درست باشد، درک ما از ریشههای زندگی و همچنین جستوجوی حیات فرازمینی دگرگون خواهد شد؛ زیرا دیگر «پیدایش حیات» یک اتفاق کمنظیر نیست، بلکه فرآیندی است که شاید در شرایط مناسب، بارها رخ دهد.
نظرات (0)
هنوز نظری ثبت نشده است.