الطحالب في البحيرات السويدية توضح كيفية تطور الحياة المعقدة على الأرض
نجح فريق بحث من خلال دراسة الطحالب الخضراء في البحيرات السويدية، بقيادة جامعة لوند في السويد، بتحديد الظروف البيئية التي تعزز تعددية الخلايا. نُشرت النتائج في مجلة Nature Ecology & Evolution، وتمنحنا أدلة جديدة على مسارات مذهلة للتطور.
لعب تطور الحياة متعددة الخلايا دورًا محوريًا في تشكيل التنوع البيولوجي. ومع ذلك، فإننا حتى الآن نعرف القليل فقط عن الظروف البيئية الطبيعية التي تفضل تكوين مجموعات متعددة الخلايا.
إن التعاون بين الخلايا داخل الكائنات متعددة الخلايا قد مهد الطريق لتطور بنى كالعيون والأجنحة والأوراق. يقول التفسير السائد لتطور تعددية الخلايا أن الوجود في مجموعة يمكّن الأنواع من التعامل بشكل أفضل مع التحديات البيئية – حيث يمكن للتواجد في مجموعة كبيرة، على سبيل المثال، حماية الخلايا من الالتهام.
يقول تشارلي كورنواليس، باحث علم الأحياء في جامعة لوند «إن نتائجنا تتحدى هذه الفكرة، إذ تُظهر أن المجموعات متعددة الخلايا لا تتشكل لأنها مفيدة بطبيعتها، بل لأنها منتج ثانوي لاستراتيجيات وحيدة الخلية لتقليل الإجهاد البيئي. وعلى وجه الخصوص، تنتج الخلايا مجموعة من المواد لحماية نفسها من البيئة ويبدو أن هذه المواد تمنع الخلايا الوليدة من التشتت بعيدًا عن خليتها الأم».
لفهم كيف ولماذا تتطور الكائنات وحيدة الخلية لتصبح متعددة الخلايا، أجرى العلماء تجارب على الطحالب الخضراء حيث أن بعض الأنواع تكون وحيدة الخلية دائمًا، وبعضها وحيدة الخلية ولكنها تصبح متعددة الخلايا في ظل ظروف معينة، بينما تكون أنواع أخرى دائمًا متعددة الخلايا وتحوي آلاف الخلايا. يمكن بعد ذلك تحديد الظروف البيئية التي تعزز تعدد الخلايا ومعرفة الفوائد والتكاليف التي تتحملها الكائنات الحية. ثم قام الباحثون بدمج البيانات مع معلومات عن البيئات التي تتكيف معها الطحالب الخضراء أحادية الخلية ومتعددة الخلايا في جميع أنحاء السويد.
يقول تشارلي كورنواليس «لقد فوجئت بعدم وجود فوائد أو تضحيات للعيش في مجموعات متعددة الخلايا. يمكن أن تكون الظروف التي تختبرها الخلايا الفردية مختلفة تمامًا عند تنقلها وحيدةً مقارنةً بكونها عالقة بالخلايا الأخرى ومجبرة بتنسيق الأنشطة. تخيل أنك مرتبط جسديًا بأفراد عائلتك، أعتقد أن ذلك سيؤثر عليك بشكل كبير».
أجريت الدراسة في بحيرات سويدية، وهي لا توفر معلومات عن مكان وسبب ظهور الطحالب الخضراء فحسب، إنما تساعدنا أيضًا على فهم أصول التنوع البيولوجي الذي يقولب العالم من حولنا.
ويضيف كونواليس «تساهم نتائج هذه الدراسة بفهمنا لكيفية تطور الحياة المعقدة على الأرض. وتوفر أيضًا معلومات حول كيفية تكاثر مجموعة أنواع رئيسية – الطحالب الخضراء المولدة لوقود النظم البيئية – وبقائها في ظل ظروف بيئية مختلفة. في المرة القادمة التي تمشي فيها على طول ضفاف بحيرة غنية بالنيتروجين، لك أن تخيل كيف أنها تحتضن تطور الحياة متعددة الخلايا».
ترجمة: حاتم زيداني
المصدر: phys.org
