باکتری‌های نادر با رفتار چندسلولی، راز تکامل را فاش می‌کنند!

پژوهشگران به تازگی به درک جدیدی از زندگی باکتری‌هایی دست یافته‌اند که برای بقا به صورت گروهی عمل می‌کنند، گویی یک موجود چندسلولی هستند. این باکتری‌ها که تنها نمونه شناخته‌شده از این نوع رفتار در میان باکتری‌ها هستند، می‌توانند به دانشمندان در درک مراحل کلیدی تکامل حیات بر روی زمین کمک کنند. این مطالعه در مجله PLOS Biology منتشر شده است.

به گزارش فیزیکس اوآرجی، این موجودات باکتری‌های مغناطیس‌گرای چندسلولی (MMB) نام دارند. مغناطیس‌گرا بودن به این معناست که این باکتری‌ها قادرند حرکت خود را بر اساس میدان مغناطیسی زمین تنظیم کنند. آنها این توانایی را با استفاده از ساختار‌های ریز و سوزن‌مانندی درون سلول‌های خود به دست می‌آورند که مانند یک "قطب‌نما" عمل می‌کنند. اما ویژگی منحصر‌به‌فرد این باکتری‌ها تنها به این توانایی محدود نمی‌شود؛ بلکه آنها به صورت مجموعه‌ای از سلول‌ها زندگی می‌کنند که برخی دانشمندان آن را نوعی چندسلولی اجباری می‌دانند؛ ویژگی‌ای که محور اصلی این مطالعه جدید است.

در زیست‌شناسی، اصطلاح "اجباری" به معنای وابستگی یک موجود به شرایط خاص برای بقا است. در مورد MMB، این اصطلاح نشان می‌دهد که سلول‌های منفرد این باکتری‌ها قادر به زنده ماندن به‌صورت مستقل نیستند. بلکه، آنها باید به عنوان یک مجموعه چندسلولی زندگی کنند و این وابستگی باعث می‌شود که فرآیند تولیدمثل آنها نیز متفاوت باشد. هنگام تقسیم، تمام سلول‌های مجموعه هم‌زمان تکثیر شده و تعداد سلول‌های مجموعه دو برابر می‌شود. سپس، این گروه بزرگ از سلول‌ها به دو مجموعه یکسان تقسیم می‌شود.

MMB تنها نوع شناخته‌شده‌ای از باکتری‌ها هستند که به این شیوه زندگی می‌کنند. بسیاری از باکتری‌های دیگر نیز در تجمعات گروهی دیده می‌شوند، اما تفاوت مهمی وجود دارد. برای مثال، سیانوباکتری‌ها می‌توانند در قالب کلونی‌های بزرگ و ساختار‌هایی مانند استروماتولیت‌ها یا بیوفیلم‌ها زندگی کنند که با چشم غیرمسلح نیز قابل مشاهده‌اند. اما برخلاف MMB، سیانوباکتری‌ها قادرند به‌صورت سلول‌های منفرد نیز زنده بمانند.

مطالعه جدید نشان داده است که روابط بین سلول‌های MMB حتی پیچیده‌تر از آن چیزی است که پیش‌تر تصور می‌شد. بر خلاف باور‌های قدیمی، سلول‌های موجود در یک مجموعه MMB کاملاً از نظر ژنتیکی یکسان نیستند و تفاوت‌های اندکی در ماده ژنتیکی آنها مشاهده می‌شود. علاوه بر این، سلول‌های مختلف درون یک مجموعه از نظر متابولیکی عملکرد‌های متفاوت و مکمل یکدیگر دارند.

هر سلول در مجموعه MMB نقشی ایفا می‌کند که به بقای کل گروه کمک می‌کند. این رفتار شباهت زیادی به عملکرد سلول‌های یک ارگانیسم چندسلولی دارد. برای مثال، بدن انسان از ده‌ها تریلیون سلول تشکیل شده است که به انواع مختلفی مانند سلول‌های استخوانی، خونی، عصبی و چربی تقسیم شده‌اند. هرکدام از این سلول‌ها وظیفه‌ای خاص بر عهده دارند و در کنار یکدیگر یک موجود زنده را تشکیل می‌دهند.

تکامل چندسلولی بودن یکی از مهم‌ترین تغییرات در تاریخ حیات روی زمین محسوب می‌شود و تأثیرات عمیقی بر زیست‌کره داشته است.

پس از ظهور این ویژگی، حیات استراتژی‌های جدیدی برای بقا توسعه داد که به شکل‌گیری اکوسیستم‌های جدید منجر شد. از آنجا که MMB تنها نمونه شناخته‌شده از باکتری‌هایی هستند که چندسلولی اجباری دارند، مطالعه آنها می‌تواند سرنخ‌های ارزشمندی درباره مکانیسم‌های احتمالی این مرحله مهم از تاریخ تکامل حیات ارائه دهد.

انتهای پیام/