بیگ بنگ: در یک دریاچه‌ی به شدت غیرقابل‌سکونت، دانشمندان گونه کوچک جدیدی را کشف کردند که کلونی‌های بزرگی را تشکیل می‌دهد. این موجودات عجیب و غریب با میکروب‌های دیگر رابطه‌ای غیرعادی دارند و حتی سرنخ‌هایی از منشاء حیات پیچیده را نشان می‌دهند.

به گزارش بیگ بنگ، این گونه جدید Barroeca monosierra نامگذاری شده و به گروه میکروبی معروف به قیفی‌تاژک‌داران تعلق دارد. این موجودات تک سلولی می‌توانند دور هم جمع شوند و کلونی‌هایی را تشکیل دهند و به طرز مشکوکی مانند شکل‌های حیات چند سلولی عمل کنند.

بر خلاف سایر قیف‌سانان، این موجودات عجیب در یک محیط فوق‌العاده نمکی کشف شدند. این موجود در آنجا کاملاً رشد می‌کرد و کلونی‌هایی با تقریباً 100 سلول را تشکیل می‌داد که تا چهار برابر بزرگ‌تر از گونه‌های مرتبط می‌باشد. عجیب‌تر اینکه مراکز کلونی‌ها حاوی جوامع کوچک‌تری از باکتری‌های زنده بودند، که B. monosierra را به یکی از ساده‌ترین موجوداتی که میکروبیوم خاص خود را دارد، تبدیل می‌کند.

محققان آمریکایی، بریتانیایی و اسپانیایی پیشنهاد می‌کنند که میکروب‌ها ممکن است از آب دریاچه سمی در امان باشند، یا این موجودات می‌توانند باکتری‌ها را پرورش دهند تا بعداً بخورند یا شاید هر دو امر صد کند. قیفی‌تاژک‌داران مورد توجه ویژه‌ی زیست‌شناسان هستند، زیرا آنها را نزدیک‌ترین خویشاوند زنده‌ی حیواناتی می‌دانند که در واقع حیوان نیستند. همچنین رفتار کلونی‌ساز آنها می‌تواند شکاف تکاملی بین موجودات تک سلولی و چند سلولی را پر کند.

“نیکول کینگ” زیست‌شناس سلولی از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، می‌گوید: «نکتۀ جالب در خصوص آنها این است که این کلونی‌ها شکلی شبیه به “بلاستولا” دارند. یک توپ توخالی از سلول‌ که در اوایل رشد حیوانات شکل می‌گیرد.»

دریاچه مونو در کالیفرنیا مکانی بسیار ناخوشایند برای حیات است. تقریباً سه برابر شورتر از اقیانوس آرام است و حاوی کلریدها، کربنات‌ها و سولفات‌هایی است که طی بیش از 80 هزار سال تشکیل شده‌اند. به این ترتیب، منزلگاه اشکال زیادی از حیات نیست – بیشتر فقط مگس‌های قلیایی، میگوهای آب شور و چند گونه کرم کوچک در اینجا سکونت دارند.

اما زمانی که محققان نمونه‌ای از آب دریاچه مونو را بررسی کردند، این موجود ناشناخته را کشف کردند. “کینگ” می‌گوید: «این مکان مملو از این کلونی‌های بزرگ و زیبای این جاندارن بود. منظورم این است که آنها بزرگ‌ترین قیفی‌تاژک‌دارانی بودند که تا به حال دیده بودیم.»

این موجودات تک سلولی به نوعی شبیه سلول‌های اسپرم هستند، با دم‌های بلندی به نام تاژک که از آن برای حرکت خود استفاده می‌کنند. وقتی آنها کلونی‌هایی را تشکیل می‌دهند، تاژک‌های خود را به سمت بیرون نشانه می‌گیرند تا به کل گروه کمک کنند که یک به یک بچرخند و جست بزنند.

در دیگر کلونی‌های این جانداران، سر هر سلول در وسط قرار دارد. اما در کلونی‌های B. monosierra، مراکز توخالی هستند و سلول‌ها توسط یک ماتریکس خارج سلولی پروتئین و کربوهیدرات به هم متصل هستند. این تیم میکروب‌ها را با رنگ DNA رنگ‌آمیزی کردند که نه تنها کروموزوم‌های دوناتی شکل سلول‌های قیفی را همانطور که انتظار می‌رفت نشان داد، بلکه ابری شگفت‌انگیز از DNA را در مرکز ظاهراً خالی نمایش داد.

ردیاب‌های RNA به وجود باکتری‌ها پی بردند، در حالی که آزمایش‌ها با آمینواسیدهای فلورسنت نشان داد که آنها هنوز زنده هستند، نه اینکه فقط تکه‌هایی از وعده‌های غذایی قبلی قیف‌سانان باشند. به نظر می‌رسد دسترسی نیز انتخابی باشد. تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک نشان داد که تنها برخی از انواع باکتری‌های موجود در دریاچه مونو را می‌توان در داخل این کلونی‌ها یافت.

در آزمایشی دیگر، محققان کلونی‌های قیف‌سانان را با میکروسفرهای لاتکس به اندازۀ باکتری کشت دادند و دریافتند که در مراکز کلونی به پایان نمی‌رسند. این امر نشان می‌دهد که باکتری‌ها فقط به صورت غیرفعال شناور نمی‌شوند و گیر نمی‌کنند – در عوض، آنها به نفع خودشان، قیف‌سانان یا هر دو، به طور فعال وارد می‌شوند.

“کینگ” می‌گوید: «هیچ‌کس تاکنون این جانداران را از لحاظ تعامل فیزیکی پایدار با باکتری‌ها توصیف نکرده بود. در مطالعات قبلی متوجه شدیم که قیف‌سانان به مولکول‌های باکتریایی کوچکی که در آب شناور بودند یا در حال خوردن باکتری‌ها بودند پاسخ می‌دهند، اما هیچ موردی نشان نداده بود که آنها کاری انجام دهند که به معنای یک همزیستی باشد یا در این مورد، یک میکروبیوم باشد.»

محققان قصد دارند از این گونۀ جدید برای مطالعه‌ی برهمکنش بین باکتری‌ها و موجودات پیچیده‌تر استفاده کنند. آنها حتی می‌توانند چگونگی جهش حیات از اشکال تک سلولی به چند سلولی را نشان دهند. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله mBio منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com