باستان‌های آسگارد نشان می‌دهند که حرکت خزنده ممکن است بسیار قدیمی‌تر از آن چیزی باشد که قبلا تصور می‌شد

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

باستان‌های آسگارد، نزدیک‌ترین خویشاوندان میکروبی شناخته‌شده ما، نقش کلیدی در مدل‌های کنونی منشأ موجودات پیچیده‌تر، معروف به یوکاریوت‌ها (همه حیوانات، گیاهان، پروتیست‌ها و قارچ‌ها) بازی می‌کنند. با این حال، زیست شناسی آنها تاکنون به خوبی درک نشده است.

در مطالعه جدیدی که در مجله نیچر منتشر شده است، میکروبیولوژیست‌ها به رهبری دانشگاه وین نشان می‌دهند که این سلول‌ها به طرز شگفت‌آوری پویا در محیط خود حرکت می‌کنند. یافته ها این امکان را فراهم می کند که برای اولین بار مدل هایی را برای منشاء حیات پیچیده آزمایش کنیم.

این مطالعه که توسط فیلیپ رادلر در آزمایشگاه کریستا شلپر در دانشگاه وین انجام شد، نشان می‌دهد که سلول‌های باستانی کوچک آسگارد (که حجم آن‌ها حدود هزار برابر کوچک‌تر از سلول انسانی است) دچار تغییرات قابل توجهی در شکل می‌شوند. آنها برآمدگی های سلولی طولانی را گسترش می دهند، آنها را جمع می کنند و از آنها برای خزیدن در سطوح استفاده می کنند - رفتاری که قبلا فقط در یوکاریوت ها شناخته شده بود.

نتایج بینشی در مورد رفتار باستان‌های آسگارد ارائه می‌کند و ممکن است سرنخ‌هایی از چگونگی پیدایش زندگی پیچیده ارائه دهد. مدل‌های فعلی نشان می‌دهند که اولین یوکاریوت‌ها حدود ۲ میلیارد سال پیش از ادغام یک باکتری با اجداد باستانی آسگارد امروزی پدیدار شدند. بنابراین، باستان‌های آسگارد یک بلوک ساختمانی مهم در تکامل سلول‌های پیچیده هستند.

اخیرا، در سال‌های 2020 و 2023، دو نمونه اول از این موجودات در مؤسسه JAMSTEC در ژاپن (که محققان آن از نویسندگان مشترک مطالعه فعلی هستند) و در آزمایشگاه شلپر در دانشگاه وین کشت شدند. بیشتر دانش ما در مورد باستان‌های آسگارد بر اساس توالی‌یابی DNA یا تصاویر میکروسکوپ الکترونی است.

این تصاویر اشکال سلولی چشمگیری را نشان داد: یک بدن سلولی گرد که توسط برجستگی های ظریف متعدد احاطه شده است که می تواند تا 20 برابر بیشتر از بدنه سلولی باشد. با این حال، این تصاویر هیچ بینشی از رفتار دینامیکی سلول ها ارائه نکردند.

محققان دانشگاه وین اکنون این پویایی ها را مشاهده کرده اند: آنها باستان های آسگارد را در محیطی بدون اکسیژن قرار داده و از سلول های زنده زیر میکروسکوپ فیلمبرداری کردند. آنها از دو گونه از آرکئا آسگارد استفاده کردند: یک به اصطلاح Lokiarchaeon (که در وین کشت می شود) و یک Heimdallarchaeon (که در ژاپن کشت می شود).

هر دو موجودات زنده هر دقیقه شکل سلولی خود را به شدت تغییر می دهند و از زائده های نازک و پویا خود برای چسباندن خود به سطوح و کاوش آنها با یک حرکت خزنده جدید استفاده می کنند. چنین حرکتی قبلا در میکروب ها توصیف نشده بود و فقط در سلول های پیچیده تر از جمله سلول های ایمنی انسان مشاهده شده بود.

تیم بین‌المللی که شامل میکروبیولوژیست‌های ژاپنی و همکاران IST اتریش و HZI Braunschweig (آلمان) نیز بود، نشان داد که مهارکننده‌های اکتین این رفتارهای پویا را سرکوب می‌کنند. این نشان‌دهنده نقش مرکزی یک اسکلت سلولی مبتنی بر اکتین، ماشین سلولی بنیادی است که تغییرات شکل و حرکت سلول‌های انسانی را نیز کنترل می‌کند.

این کشف نشان می دهد که تحرک سلولی پیچیده ممکن است منشأ بسیار قدیمی تری نسبت به آنچه قبلا تصور می شد داشته باشد. رفتار خزنده غیرمعمول باستان‌های آسگارد، بینش‌هایی در مورد نوآوری‌های سلولی ارائه می‌دهد که حتی قبل از اولین یوکاریوت‌ها پدید آمدند و ممکن است در همزیستی باستانی که بعدا میتوکندری‌ها از آن پدید آمدند، مرتبط بوده باشند.

یافته‌های جدید، به‌ویژه میکروسکوپ سلول زنده بدون اکسیژن، اکنون آزمایش مدل‌های منشأ حیات پیچیده را برای اولین بار ممکن می‌سازد.

کریستا شلپر، برآمدگی‌های دینامیکی تحرک خزیدن را در Asgard Archaea، Nature (2026) واسطه می‌کنند. DOI: 10.1038/s41586-026-11063-9. www.nature.com/articles/s41586-026-11063-9

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →