بیگ بنگ: هرچه از لحاظ زمانی به عقب‌تر بروید، درک حیات بر روی زمین عجیب‌تر می‌شود. علت این است که تفسیر فسیل‌های متعلق به سال‌های اولیه به دلایلی بسیار دشوار است. اکنون، دانشمندان بریتانیایی از یک روش متفاوت به نام ساعت مولکولی برای ترسیم جدول زمانی تمام گونه‌های حیات بر روی زمین استفاده کردند که ردپای اولین ارگانیسم‌ها را تا 4.5 میلیارد سال پیش دنبال می‌کند.

به گزارش بیگ بنگ، سوابق فسیلی نسبتأ غنی هستند و به دورۀ کامبرین باز می‌گردند، یعنی وقتی حیات حدود 450 میلیون سال پیش به شدت متنوع شد. قبل از آن، حیات خیلی ساده‌تر بود و فاقد بافت‌های سفتی بود که به راحتی تبدیل به فسیل شوند، بنابراین این تحقیق بیشتر فسیل‌ها را دنبال می‌کند – چیزهایی مثل ردپاها و لانه‌ها که وجود حیات را نشان می‌دهند، نه بقایای بدنی.

سوابق فسیلی مربوط به دورۀ آرکئن(نخستی زیستی) یعنی بیش از 2.5 میلیارد سال پیش مبهم‌تر هستند. قدیمی‌ترین فسیلِ تأیید شده تقریبأ 3.4 میلیارد سال قدمت دارد، اما شواهد بالقوه‌ دیگر یک چشمه آب گرم 3.5 میلیارد ساله را در استرالیا، استروماتولیت‌های 3.7 میلیارد ساله را در گرینلند و قدیمی‌ترین شواهد را به قدمت 4.3 میلیارد سال نشان می‌دهند.

هولی بتس، نویسندۀ ارشد این مطالعه‌ جدید گفت: «تعداد کمی از فسیل‌ها متعلق به دوره‌ی آرکئن هستند و اصولأ نمی‌توانند ارتباطی با مفاهیم آشنایمان داشته باشند، مثل جلبک سبز-آبی یا باکتری‌های آرکی نمک‌دوست که باتلاق‌های نمکی را در سراسر زمین به رنگ صورتی در می‌آورند. مشکل سوابق فسیلی اولیه از حیات این است که تفسیر آنها بسیار محدود و دشوار است – تحلیل مجدد و دقیق برخی از قدیمی‌ترین فسیل‌ها نشان داده که در واقع آنها کریستال هستند، نه فسیل».

در حالیکه فسیل‌ها فوق‌العاده‌اند زیرا درک ما از جدول زمانی حیات را بالا می‌برند، نمی‌توانند یک تصویر کامل به ما ارائه دهند. به طور کلی، حیات باید به اندازۀ کافی توسعه پیدا کند تا در ابتدا فسیل‌ها را پشت سر بگذارد. محققان برای اینکه بدانند قبلأ چه اتفاقی افتاده از یک ابزار دیگر بنام «ساعت مولکولی» استفاده کردند. این سیستم تقریبأ شبیه جستجوی فسیل‌ها در کد ژنتیکی ارگانیسم‌های زنده است. به طور خیلی ساده می‌توان گفت که جهش‌های ژنتیکی با سرعت نسبتأ ثابتی رخ می‌دهند و با مقایسۀ ژنوم‌های دو گونه‌ی زنده، مسیرهای فرگشتی در هر دو موجود تا جد مشترکشان قابل ردیابی است.

با استفاده از این تکنیک و ارجاع متقابل آن با سوابق فسیلی، محققان از دانشگاه بریستول و بث در انگلیس یک مقیاس زمانی را طراحی کردند تا بررسی کنند که گسترده‌ترین گروه‌های ارگانیسم‌ها چه زمانی از یکدیگر مشتق شده‌اند. این مطالعه مستلزم داده‌های 29 ژن از 102 ارگانیسم زنده بود، از جمله باکتری‌ها و ارگانیسم‌های تک‌سلولی دیگر، مثل ِ گیاهان و حیوانات. سپس آنها 9 فسیل را بررسی کردند تا اطمینان حاصل کنند که جدول زمانی ثابت باقی مانده است.

براساس مقیاس زمانی جدید، یوکاریوت‌ها (ارگانیسم‌های پیچیده‌ای مثل گیاهان و حیوانات) دیر به مهمانی آمدند و تقریبأ 1.8 میلیارد سال پیش ظاهر شدند. دو شاخه‌ی اصلی از درخت زندگی یعنی باکتری‌ها و آرکی‌ها حدود 3.5 میلیارد سال پیش مشتق شدند. محققان برآورد کردند که آخرین جد مشترک جهانی(LUCA) – یک تک سلولی فرضی که تمام حیات بر روی زمین از آن ناشی شده – احتمالأ حدود 4.5 میلیارد سال پیش زندگی می‌کرد.

زندگی در آن روزهای اولیه چندان آسان نبود. “لوکا”احتمالأ در یک دورۀ پرآشوب در تاریخچۀ زمین، زندگی می‌کرد و درست پس از برخورد فاجعه‌بار با یک سیارۀ فراخورشیدی به نام تئا(Theia) ایجاد شد. به نظر می‌رسد تئا باعث شکل‌گیری ماه بوده باشد. بین 4.1 و 3.8 میلیارد سال پیش، زمین به طور منظم با شهاب‌سنگ بمباران می‌شد و اصلأ سیارۀ قابل سکونتی نبود.

هنوز حیات سرسخت است و احتمالأ همچنان ادامه پیدا خواهد کرد تا زمانیکه خورشید سیاره‌ کوچک ما را ظرف 5 میلیارد سال ببلعد. البته، هیچ کدام از اینها در سنگ‌ها باقی نخواهد ماند. محققان می‌گویند که جدول زمانی‌شان یک اسکلت کلی از تکامل ارائه می‌دهد اما هنوز آمادگی بروزرسانی با شواهد جدید را دارد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Ecology and Evolution منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: newatlas.com