دراسة تزعم اكتشاف تاريخ ظهور الحياة على الأرض

معا- توصلت دراسة جديدة إلى أن السلف المشترك العالمي الأخير (LUCA) ظهر على الأرض منذ 4.2 مليار سنة، ما يعني أن الحياة ظهرت لأول مرة عندما كان الكوكب لا يزال حديث الولادة.

تقول عالمة الأحياء التطورية، ساندرا ألفاريز كاريتيرو، من جامعة بريستول في المملكة المتحدة: "لم نتوقع أن يكون LUCA قديما جدا. ومع ذلك، فإن نتائجنا تتناسب مع وجهات النظر الحديثة حول قابلية الأرض للحياة في وقت مبكر".

وكانت الأرض في أولى مراحل حياتها مكانا مختلفا تماما، مع غلاف جوي قد نجده ساما للغاية اليوم. كما لم يظهر الأكسجين، بالكمية التي تحتاجها الحياة الحالية، إلا في وقت متأخر نسبيا من التاريخ التطوري للكوكب (منذ حوالي 3 مليارات سنة).

ولكن العلماء يعتقدون أن الظروف على الأرض ربما كانت مستقرة بما يكفي لدعم الحياة منذ حوالي 4.3 مليار سنة.

ونظرا لأن كوكبنا يخضع لعمليات تآكل تجعل من المستحيل تقريبا العثور على أدلة على تلك الحياة منذ ذلك الوقت، قام فريق البحث، بقيادة عالم النشوء والتطور إدموند مودي من جامعة بريستول، بدراسة جينومات الكائنات الحية والسجل الأحفوري.

وتعتمد الدراسة الحديثة على ما يسمى بالساعة الجزيئية، أي تقدير معدل حدوث الطفرات، وحساب العدد لتحديد مقدار الوقت الذي انقضى منذ أن تطورت الكائنات الحية إلى أشكال مختلفة عن أسلافها.

ويوجد لدى جميع الكائنات الحية، من أصغر الميكروبات إلى أقوى الفطريات، بعض الأشياء المشتركة، كما تستخدم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) كمصدر للطاقة في خلاياها.

وتوصل مودي وزملاؤه، بناء على أوجه التشابه والاختلاف، إلى المدة التي مرت منذ أن بدأت طفرات الاختلاف تظهر على "خلفاء LUCA". وباستخدام النمذجة التطورية المعقدة، تمكنوا من معرفة المزيد عن LUCA نفسه، ووجدوا أنه ربما كان مشابها جدا لكائن بدائي النوى (وحيد الخلية لا يحتوي على نواة).

ومن الواضح أنه لم يكن يعتمد على الأكسجين، حيث كان هناك القليل من الأكسجين المتاح.

ويقول العالم دافيد بيساني، من جامعة بريستول: "أظهرت دراستنا أن LUCA كان كائنا معقدا، ولا يختلف كثيرا عن بدائيات النوى الحديثة. لكن المثير للاهتمام حقا، هو أنه كان يمتلك نظاما مناعيا مبكرا، ما يدل على أنه حتى قبل 4.2 مليار سنة، كانت الكائنات تتسلح ضد الفيروسات".

ونظرا لأن عملياته الأيضية قد تنتج نفايات يمكن أن تستخدمها أشكال الحياة الأخرى، فمن الممكن أن تكون قد ظهرت بعد وقت قصير من ظهور LUCA، ما يعني أن الأمر يستغرق وقتا قليلا نسبيا حتى يظهر النظام البيئي الكامل في التاريخ التطوري لكوكب ما.

ويوضح عالم الأحياء القديمة، فيليب دونوغو، من جامعة بريستول: "يوضح عملنا مدى سرعة إنشاء النظام البيئي على الأرض المبكرة. وهذا يشير إلى أن الحياة قد تزدهر في محيطات حيوية شبيهة بالأرض في أماكن أخرى من الكون".

نشرت الدراسة في مجلة Nature Ecology & Evolution.