محققان اتریشی و آلمانی اعلام کردند که مدل فرضی ارائه‌شده توسط محققان ژاپنی در سال ۲۰۲۰، مبنی بر اینکه یوکاریوت‌ها از سلول‌های اولیه آسگارد به وجود آمده اند، قابل تایید است.

پیدایش و تکامل موجودات زنده یکی از بزرگترین سوالات زیست شناسی و داغ‌ترین موضوعی است که دهه‌ها توسط محققان مورد بحث قرار گرفته است.

این تیم که شامل محققان تحت نظارت کریستا شلیپر در دانشگاه وین و مارتین بیلهوفر در دانشگاه زوریخ (ETH Zurich) است، پس از اینکه موفق به کشف سویه جدیدی از سلول‌های بدوی (آرکئا) شده، در واقع به پاسخ به این سوال نزدیک شده است.

بر اساس مطالعه‌ای که در مجله نیچر منتشر شده است، این عضو کهن‌آسگارد ویژگی‌های سلولی منحصربه‌فردی را نشان می‌دهد که «حلقه گمشده» در زنجیره تکامل اشکال پیچیده‌تر حیات مانند حیوانات و گیاهان است.

این نوع تحقیقات برای درک مکانیسم عملکرد و تقسیم سلولی ضروری تلقی می‌شود، بنابراین به طور غیر مستقیم به درک مراحل رشد و تکامل موجودات و پیدایش برخی بیماری‌ها کمک می‌کند.

جستجوی منشا سلول‌های یوکاریوتی از شناسایی پیوند بین سلول‌های اولیه (آرکئا) و سلول‌های یوکاریوتی سرچشمه می‌گیرد. اکثر مدل‌ها فرض می‌کنند که آرکی‌ها و باکتری‌ها نقش عمده‌ای در تکامل یوکاریوت‌ها داشته‌اند، یعنی سلول یوکاریوتی از همزیستی نزدیک بین آرکی‌ها و باکتری‌ها در حدود ۲ میلیارد سال پیش تکامل یافته است.

مطالعات ژنتیکی نمونه‌های محیطی اعماق دریا در سال ۲۰۱۵ گروهی از به اصطلاح "آسگارد آرکی ها" را کشف کرد که نزدیک‌ترین آن‌ها به سلول‌های یوکاریوتی است. اولین تصاویر از آسگارد آرکی در سال ۲۰۲۰ توسط محققان ژاپنی منتشر شد و از آن زمان تاکنون جنجال‌های گسترده‌ای را برانگیخته است.

تیم دانشگاه‌های وین و زوریخ - برای اولین بار - موفق شدند نمونه‌ای از آرکی آسگارد را در غلظت‌های بالاتر پرورش دهند. این نمونه در رسوبات دریایی سواحل پیران، اسلوونی و رسوبات رودخانه دانوب یافت می‌شود.

تیاگو رودریگز-اولیویرا، محقق فوق دکتری در دانشگاه وین و یکی از اولین نویسندگان این مطالعه، گفت: «به دست آوردن این ارگانیسم بسیار حساس در کشت پایدار در آزمایشگاه بسیار دشوار و استرس زا بود.»

موفقیت تیم دانشگاه وین در پرورش یک «نمونه آسگارد» بسیار بارور، امکان مطالعه دقیق‌تر سلول‌ها را از طریق میکروسکوپ فراهم کرد، به گونه‌ای که محققان در زوریخ از یک میکروسکوپ الکترونی مدرن برای گرفتن عکس از سلول‌های منجمد شده در اثر شوک استفاده کردند.

پیلهوفر گفت: «این روش ما را قادر می‌سازد تا ساختار‌های سلولی درونی را به صورت سه بعدی ببینیم.»

Florian Wollweber که چندین ماه را صرف ردیابی سلول‌ها در زیر میکروسکوپ کرده، گفت: "سلول‌ها از بدنه‌های سلولی گرد با امتداد نازک و گاهی بسیار طولانی تشکیل شده‌اند. به نظر می‌رسد این ساختار‌ها بدن‌های سلولی مختلف را به هم متصل می‌کنند. "

او می‌افزاید: «سلول‌ها همچنین حاوی شبکه گسترده‌ای از رشته‌های اکتین هستند که تصور می‌شود منحصر به سلول‌های یوکاریوتی هستند.»

این نشان می‌دهد که ساختار اسکلت سلولی گسترده در باستانی‌ها قبل از ظهور اولین یوکاریوت‌ها بوجود آمده است که از نظریه‌هایی درباره این رویداد مهم و شگفت انگیز در تاریخ زندگی حمایت می‌کند.

به گفته «کریستا شلیبر» میکروبیولوژیست و رهبر تیم تحقیقاتی دانشگاه وین، این ارگانیسم جدید کشت شده، به نام Lokiarchaeum ossiferum، پتانسیل زیادی برای ارائه بینش‌های پیشگامانه بیشتر در مورد تکامل اولیه یوکاریوت‌ها در آینده دارد.

طبق بیانیه دانشگاه، شلیپر گفت: «۶ سال طول کشید تا یک مزرعه باثبات و بسیار حاصلخیز به دست آوریم، اما اکنون می‌توانیم از این تجربه برای انجام بسیاری از مطالعات بیوشیمیایی و رشد سایر باستان‌های آسگارد استفاده کنیم.»

علاوه بر این، اکنون دانشمندان می‌توانند از روش‌های تصویربرداری جدید توسعه‌یافته در زوریخ برای بررسی تعاملات نزدیک بین باستان‌های آسگارد و باکتری‌ها استفاده کنند.

فرآیند‌های بیولوژیکی سلولی پایه مانند تقسیم سلولی نیز ممکن است در آینده مورد مطالعه قرار گیرند تا منشا تکاملی این مکانیسم‌ها در یوکاریوت‌ها روشن شود.

منبع: الجزیره