کشف جدید چگونگی پیدایش و تکامل زندگی را متحول کرد

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، محققان در مطالعه‌ای نوآورانه و تحول‌آفرین، زمان ظهور آخرین جد مشترک حیات جهانی معروف به لوکا (LUCA) را دست‌کم ۴۰۰ میلیون سال به عقب برده‌اند. لوکا موجودی است که با وجود سادگی ظاهری، از نظر زیستی بسیار پیشرفته بوده و توانسته است در شرایط سخت زمین اولیه دوام بیاورد و مسیر تکامل بی‌شمار گونه‌های زنده را رقم بزند. بر اساس یافته‌های جدید، این موجود نخستین که کل حیات روی زمین از آن منشأ گرفته است، حدود ۴.۲ میلیارد سال پیش ظهور کرده است. این یافته دیدگاه‌های پیشین درباره زمان آغاز حیات را به چالش کشیده و افق جدیدی در درک چگونگی پیدایش و تکامل زندگی بر روی سیاره مادر گشوده است. لوکا یا آخرین جد مشترک جهانی، موجودی تک‌سلولی و پروکاریوت بوده که جد مشترک تمام موجودات زنده امروزی از جمله باکتری‌ها، آرکئاها، گیاهان، حیوانات و انسان‌های اولیه محسوب می‌شود. پیش از این دانشمندان بر این باور بودند که لوکا حدود ۳.۸ میلیارد سال پیش یعنی تنها چند صد میلیون سال پس از شکل‌گیری زمین به وجود آمده است، اما تیمی به سرپرستی دیرینه‌شناس ژنتیکی دانشگاه بریستول، با استفاده از تحلیل‌های پیشرفته ژنتیکی و مدل‌های ریاضی نشان داده‌اند که این موجود بسیار قدیمی‌تر بوده و حدود ۴.۲ میلیارد سال پیش زندگی می‌کرده است.

دانشمندان برای تعیین سن لوکا از روش تحلیل فیلوژنتیکی بهره بردند که روند تکامل ژنتیکی گونه‌ها را با بررسی تغییرات تدریجی در توالی DNA آن‌ها دنبال می‌کند. این تغییرات ژنتیکی به مثابه ساعت مولکولی عمل می‌کند و با مقایسه ژن‌های گونه‌های مختلف، زمان جدایی آن‌ها از یک جد مشترک قابل تخمین است. با این روش میزان تفاوت‌های ژنتیکی میان گونه‌ها به‌طوری محاسبه شده است که نشان داد لوکا بسیار قدیمی‌تر از آن چیزی است که پیش‌تر تصور می‌شد. از آنجا که هیچ فسیلی از لوکا در دست نیست، دانشمندان ویژگی‌های این موجود را از طریق بررسی ویژگی‌های مشترک ژنتیکی و بیوشیمیایی موجودات امروزی بازسازی کرده‌اند. لوکا موجودی ساده و فاقد هسته، اما دارای سیستم‌های زیستی پیچیده‌ای همچون مکانیزم‌های رونویسی و ترجمه اطلاعات ژنتیکی بوده است. فرض بر این است که لوکا دارای نوعی سیستم ایمنی ابتدایی بوده که توانایی مقابله با ویروس‌ها و تهدیدات محیطی را داشته است. این موجود در محیط‌های آبی و به احتمال زیاد در نزدیکی چشمه‌های هیدروترمال با شرایط دمایی و فشاری شدید زندگی می‌کرده و بخشی از یک اکوسیستم اولیه بوده که چرخه‌های طبیعی بازیافت مواد را شکل می‌داده است.

کشف حاضر نه‌تنها زمان آغاز حیات را به عقب می‌برد، بلکه نشان می‌دهد که زندگی بسیار سریع‌تر از آنچه پیش از این تصور می‌شد شکل گرفته و و تکامل پیدا کرده است. این امر به بازنگری در فرضیات مربوط به شرایط زمین اولیه و فرآیندهای شیمیایی و زیستی منجر می‌شود که به پیدایش حیات منتهی شده‌اند. با توجه به اینکه لوکا جد مشترک تمام موجودات زنده است، این یافته اهمیت ویژه‌ای در فهم تاریخچه تکامل زیستی و ریشه‌های مشترک همه انواع حیات دارد. اگرچه هنوز سوالات متعددی درباره چگونگی دقیق ظهور لوکا و مراحل پیش از آن باقی مانده است، این مطالعه گامی بزرگ در بازسازی تاریخچه حیات روی زمین محسوب می‌شود و پایه‌ای برای تحقیقات آینده در زمینه زیست‌شناسی تکاملی و زیست‌شناسی مولکولی فراهم می‌آورد.