دراسة صينية تثبت أن أسلاف الإنسان عاشوا على الهيدروجين بدلاً من الأكسجين

وتدعم النتائج التي توصل إليها الفريق فرضية الهيدروجين في أصل حقيقيات النوى، وهو ما يتحدى النتائج السابقة حول علم الأنساب لأسلاف البشر.

تمكن فريق من العلماء الصينيين من تتبع أسلاف الحيوانات والنباتات إلى خلية استقلاب الهيدروجين التي كانت موجودة قبل حدث الأكسدة العظيم (GOE) - وهي فترة محورية حدثت منذ 2.1 مليار سنة على الأقل وأدت إلى تكوين الغلاف الجوي الغني بالأكسجين على الأرض، وفقًا لصحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست.

تشير الأبحاث إلى أن آخر سلف مشترك للكائنات حقيقية النواة كان موجودًا منذ حوالي 2.72 مليار سنة في ظروف محرومة من الأكسجين.

حقيقيات النوى هي خلايا أو كائنات حية ذات نواة محاطة بغشاء. وهي أساس الحياة متعددة الخلايا المعقدة التي تشمل جميع الحيوانات والنباتات والفطريات، بالإضافة إلى العديد من الكائنات وحيدة الخلية.

وكتب فريق من جامعة شرق الصين العادية وجامعة شنتشن في ورقة بحثية نشرت في المجلة العلمية المرموقة "نيتشر" في وقت سابق من هذا الشهر: "ظل أصل الخلايا حقيقية النواة لغزا لفترة طويلة".

وتدعم النتائج التي توصل إليها الفريق فرضية الهيدروجين في أصل حقيقيات النوى، مما يشكل تحديًا للنتائج السابقة حول علم الأنساب لهذا السلف المشترك.

وبما أن تطور حقيقيات النوى مكّن من تطوير حياة معقدة على الأرض، فإن فهم أصل هذه الخلية قد يوفر رؤى أخرى حول تطور الحياة.

وقد يكون لهذا أيضًا تأثيرات مهمة على البحث عن الحياة في الفضاء الخارجي - من خلال تسليط الضوء على الظروف والعمليات التي قد تسمح للحياة المعقدة بالظهور في أماكن أخرى من الكون.

كارثة الأكسجين

منذ حوالي 2.4 مليار سنة، دخلت الأرض في حدث الأكسدة العظيم (المعروف أيضًا باسم كارثة الأكسجين)، حيث شهدت الغلاف الجوي والبحار الضحلة أول زيادة في تركيزات الأكسجين الحر.

استمرت هذه الفترة حوالي 300 مليون سنة، ويُعتقد أنها كانت ناجمة عن البكتيريا الزرقاء الضوئية، مما أدى إلى انقراض العديد من الكائنات الحية التي لم تكن تحتاج إلى الأكسجين للنمو.

يُعتقد أن تراكم الأكسجين في الغلاف الجوي قد سهّل تنوع حقيقيات النوى. ومع ذلك، يُرجّح أن تقديرات الزمن الجزيئي لآخر سلف مشترك لحقيقيات النوى تسبق هذا الحدث.

هناك نظريتان رئيسيتان لتصنيف الحياة على الأرض. الأولى هي نظرية النطاقات الثلاثة، التي تُقسّم الكائنات الحية إلى بكتيريا، وعتائق، وحقيقيات نواة.

العتائق هي كائنات حية وحيدة الخلية تشبه البكتيريا في الحجم والبنية ولكنها تمتلك بنية جزيئية مختلفة.

تدعم الأبحاث الحديثة نظرية المجالين، والتي تشير إلى أن العتائق وحقيقيات النوى تشكل مجموعة واحدة، حيث تنشأ حقيقيات النوى من العتائق.

قبل عقد من الزمان، اكتشف الباحثون مجموعة تسمى "عتائق أسكارد"، والتي تعتبر منذ ذلك الحين أقرب الأقارب الأحياء لحقيقيات النوى، على الرغم من أن هناك نقاشًا لا يزال قائمًا حول المكان الدقيق لحقيقيات النوى داخل هذه المجموعة.

من خلال دراسة أكثر من 200 جينوم جديد من عتائق أسكارد التي تم أخذ عينات منها من الأراضي الرطبة الساحلية في الصين إلى جانب الجينومات الموجودة، تمكن الباحثون من وضع حقيقيات النوى داخل عتائق أسكارد باعتبارها فرعًا شقيقًا لعتائق هايمدال، حيث يكون الفرع مجموعة من الكائنات الحية التي تشمل سلفًا مشتركًا وجميع أحفاده، سواء كانوا أحياء أو منقرضين.

فرضية الهيدروجين

تُعرف فكرة أن حقيقيات النوى ربما نشأت من اندماج مضيف عتيق يعتمد على الهيدروجين مع بكتيريا تنتج الهيدروجين باسم "فرضية الهيدروجين".

وقد دعمت الأبحاث الصينية فرضية الهيدروجين، حيث تشير الأدلة الأيضية إلى أن التكوين المبكر للكائنات حقيقية النواة كان مدفوعًا بشراكة بين المضيف والبكتيريا التي عاشت في ظروف تعاني من نقص الأكسجين.

وكتب الفريق: "إن وجود إنزيمات حساسة للغاية للأكسجين... إلى جانب بيئة المحيط العميقة الخالية من الأكسجين في ذلك الوقت، يشير إلى أن هذا السلف لابد أنه تطور في ظل ظروف لا هوائية".

وبحسب إعلان صادر عن جامعة شرق الصين العادية، فإن هذا الاكتشاف يظهر أن أصل الخلايا حقيقية النواة يمكن إرجاعه إلى حوالي 2.72 مليار سنة.

ويخلص الفريق إلى أن "نتائجنا تعمل على تحسين المعرفة الموجودة وملء بعض الثغرات في المراحل التطورية المبكرة للكائنات حقيقية النواة".

ومن المتوقع أن يقدم هذا الاكتشاف رؤى قيمة حول الحياة على الأرض وفي الفضاء.

(فيتنام+)

المصدر: https://www.vietnamplus.vn/nghien-cuu-trung-quoc-chung-minh-to-tien-con-nguoi-song-nho-hydro-thay-vi-oxy-post1039944.vnp