حیات پیچیده روی زمین ممکن است یک میلیارد سال قدیمیتر از تصور گذشته باشد
حیات پیچیده روی زمین ممکن است یک میلیارد سال قدیمیتر از تصور گذشته باشد
منشأ حیات پیچیده و دارای هسته ممکن است بسیار قدیمیتر از آنچه پیشتر تصور میشد، باشد. پژوهش جدیدی حاکی است که تحول از نیاکان سادهتر به سوی حیات پیچیده تقریباً ۳ میلیارد سال پیش آغاز شده است؛ یعنی زمانی که سطح اکسیژن زمین هنوز برای حمایت از یک زیستبوم یوکاریوتی پررونق کافی نبود. این یافته تقریباً یک میلیارد سال زودتر از برخی برآوردهای پیشین برای ظهور سلولهای پیچیده است و نشان میدهد که مسیر تکامل به سمت پیچیدگی، فرایندی طولانی و تدریجی و نه جهشی ناگهانی بوده است.
حیات زمینی را میتوان به روشهای مختلف دستهبندی کرد؛ اما یکی از ابتداییترین تمایزها میان پروکاریوتها و یوکاریوتها است. پروکاریوتها، که شامل باکتریها و آرکیها میشوند، اولین موجودات زندهای بودند که حدود چهار میلیارد سال پیش ظاهر شدند. پروکاریوتها ساختاری ساده دارند و اساساً از یک غشای سلولی، چند پروتئین مقاوم و DNA شناور تشکیل شدهاند. درمقابل، یوکاریوتها بعدتر ظاهر شدند و بسیار پیچیدهترند؛ آنها دارای هسته، اندامکها، غشاهای داخلی حساس و ژنومهای بزرگ و منظمتر هستند.
تحول از نیاکان ساده به حیات پیچیده تقریباً ۳ میلیارد سال پیش آغاز شده و مسیر تکامل یوکاریوتها تدریجی بوده است
همانطور که ساینسآلرت مینویسد، یکی از بزرگترین ابهامات، جایگاه میتوکندریها در خط زمانی تکامل است. میتوکندریها، که به عنوان «نیروگاههای سلولی» شناخته میشوند، انرژی موجود در گلوکز را به آدنوزین تریفسفات (ATP) تبدیل میکنند تا فرآیندهای سلولی را تأمین انرژی کنند.
دانشمندان بر این باورند که میتوکندریها ابتدا به صورت باکتری آزاد زندگی میکردند، سپس به یک سلول دیگر وارد و در نهایت با آن ادغام شدند. زمانبندی این ادغام اهمیت دارد: آیا میتوکندریها ابتدا آمده و تغییرات بعدی به سوی پیچیدگی را آغاز کردند، یا پیچیدگی ابتدا شروع شد و میتوکندریها بعداً وارد شدند؟
برای پاسخ به این پرسش، گروهی به رهبری کریستوفر کی، دیرینهشناس زیستی دانشگاه بریستول در بریتانیا، تجزیه و تحلیل ساعت مولکولی ژنها را در طیف وسیعی از موجودات انجام دادند. تام ویلیامز، زیستشناس محاسباتی تکاملی دانشگاه باث، میگوید: «ابتدا دادههای ژنی صدها گونه را جمعآوری و با شواهد فسیلی ترکیب کردیم تا یک درخت زمانبندیشده از حیات بسازیم. سپس از این درخت برای تخمین دقیق زمان رخدادهای تاریخی در خانوادههای ژنی مختلف استفاده کردیم.»
