زمین هر چه گرمتر باشد تکامل حیات سریعتر رخ می دهد!

بیگ بنگ: تجزیه و تحلیل جدید پژوهشگران دانشگاه کارولینای شمالی نشان می دهد روند تکامل یا فرگشت در گونه‌های اولیه حیات در کره زمین با سرعت بسیار بیشتری از زمان حال صورت گرفته است.

160706115123_1_900x600به گزارش بیگ بنگ، در یک مطالعه جدید دکتر ریچارد ولفندن و همکارانش پی برده اند با افزایش دما نرخ تغییرات شیمیایی معینی از DNA –کلید محرک ارگانیزم ها، میزان تحولات خودبخودی و خودانگیخته و همینطور سرعت روند تکامل–بطور سرسام آوری شتاب پیدا میکند. این اطلاعات جدید به دانسته های قدیمی تر که زمین در ابتدا بسیار گرمتر از الان بوده به این نتیجه رسیده اند که میزان تغییر و تحولات رشد ارگانیکی موجودات حداقل ۴۰۰۰ برابر بیش از زمان حال بوده است. پروفسور ولفندن، فارق التحصیل بیوشیمی و بیوفیزیک دانشگاه UNC گفت:« دمای بسیار بالا که به نظر می آید کاملا بر حیات اولیه چیرگی داشته، باعث می شود فرگشت با شتاب بسیار بالایی صورت گیرد.»

گامهای سریع تکامل این معنی را می دهد که گونه ها بسیار تندتر از زمان حال تکثیر شده اند، و گیاهان و جانوران در این زمان بسیار طولانی حیات در زمین فرصت داشتند تا سیستمهای بسیار متنوع گوارش و پیچیده بدنی را بدست آوردند. این مسئله که آیا چگونه حیات در این مدت زمان توانسته به این مرحله از پیچیدگی تکاملی دست یابد به گونه ای نا جواب مانده است. اما محققان بر این باور هستند که تکامل از ابتدا روند کم و بیش یکنواختی داشته است.

سیاره ی زمین در حدود ۴٫۶ میلیارد سال پیش مانند یک صخره گداخته آتشین از ابر و گاز اطراف خورشید نخستین به وجود آمد و سپس شروع به سرد شدن کرد تا اینکه یک پوسته سخت متراکم ایجاد شد و سرانجام آب شور در حدود ۴٫۳ میلیارد سال پیش برامدگیهای زمین را پر کرد. ولفندن می گوید:« شواهد اخیر از نمونه صخره ها در استرالیا نشان می دهد پس از تشکیل اقیانوسها در حدود ۴٫۱ میلیارد سال پیش در یک چشم به هم زدن حیات بر روی زمین آغاز شد، متوسط دمای زمین در سطح آن به اندازه ی نقطه جوش یعنی ۱۰۰ درجه سلسیوس در حدود ۷۵ درجه بالاتر از دمای متوسط کنونی بود.

ولفندن و تیم پژوهشی اش برای اینکه تاثیر میزان تغییرات این دمای بالا را متوجه شوند، واکنش شیمیایی ای به عنوان “ دآمیناسیون سیتوزین” را آزمایش کردند که این واکنش در تک تک سلولها اتفاق می افتد که یکی از اصلی ترین عوامل رشد خود بخودی تغییرات درون DNA میباشد. در واکنش “دآمیناسیون“، سیتوزین -مولکول بنیادین DNA که کد ژنتیکی اش با”c” شناخته شده است- یک “آمینه” را از دست میدهد. “کنش دآمیناسیون ” باعث تغییر سیتوزین به مولکول بنیادین DNA به تیمین میشود (که کد ژنتیکی اش T می باشد)

slide-2تیم ولفندن بصورت تجربی نرخ میزان “دآمیناسیون ” شدن خود بخودی سیتوزین را در دماهای متفاوت سنجیدند. با همکاری با لابراتوار UNC رونالد سوان استورم، دکتر چارلز پوستل، پروفسور بیوشیمی و دیگر پژوهشگران میزان “دآمیناسیون شدن سیتوزین” و تغییر خود بخودی C به T در DNA ویروس H.I.V را آزمایش کردند. نتایج نشان داد که میزان تغییر “دآمیناسیون سیتوزین ” بر روی مولکولهای ایزوله شده DNA با افزایش دما بطور فزاینده‌ای افزایش می یابد. سپس دانشمندان فرض کردند که دمای سطح زمین در آغاز حیات تاکنون تغییرات زیاد دمایی رو به سرد شدن داشته است. تغییرات دآمیناسیون سیتوزین، در هنگامیکه دما نزدیک به ۱۰۰ درجه بود بیش از ۴۰۰۰ برابر از تغییرات زمان حال بوده است.

ولفندن گفت:« این سرعت برای من بسیار شگفت آور بود. همیشه فکر میکردم که میزان تغییرات در گذشته بیش از الان بوده اما نه به این اندازه” چگونه حیات نخستین توانسته با این دمای بسیار بالا سازگار شود، در حالیکه تغییرات ژنتیکی شان هم با این سرعت بالا در جریان بوده است! پرسش همچنان پابرجاست. هنوز ریز ارگانیزمها یا ریزموجوداتی وجود دارند که به صورت عادی در چشمه های جوشان و یا اعماق داغ دریا در دمای بسیار بالای ۱۲۰ درجه به حیات خود ادامه میدهند و همینطور خودشان را تکثیر میکنند.

در اصل DNA توانست حیات خودش را با تکرار و تکامل یک DNA اولیه و ایزوله شده پا برجا سازد و هر چقدر که حیات پیشرفت کرد آنها توانستند به سرعت مکانیزم پیچیده خود ترمیمی شان را پیشرفت دهند. ولفندن میگوید:« این یافته ها به ما نشان می دهد که موجودات اولیه قبل از اینکه به فرم پیچیده امروزین برسند چگونه به حیات ادامه میدادند. این سرنخ ها به ما نشان می دهد که چگونه تکامل یا فرگشت موجودات متنوع امروزین در ابتدا آغاز شده است.» جزئیات بیشتر این مقاله در Proceeding of The National Academy of Science منتشر شده است.

ترجمه: حمید هدایت پور / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org

زمین هر چه گرمتر باشد تکامل حیات سریعتر رخ می دهد!, ۵٫۰ out of 5 formed on 7 ratings

توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام ‘سایت علمی بیگ بنگ’ و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *