اکتشافات میکروبی اخیر چگونه دید ما را نسبت به حیات روی زمین تغییر داده است؟

زمانی که کارل لینه، گیاه‌شناس سوئدی و پایه‌گذار نظام امروزی طبقه‌بندی گیاهان و جانوران، در قرن هجدهم موجودات تک‌سلولی را مورد مطالعه قرار می‌داد تعداد نسبتاً کمی از آنها را می‌شناخت و به همین خاطر بیشتر آنها را در یک گروه گذاشت. برای او وضع این موجودات ریز «آشفته» به نظر می‌رسید و آنها را نیز تحت همین نام طبقه‌بندی کرد.

حدود سه قرن پس از او زیست‌شناسان امروزی هرچند ابزارهای بسیار پیشرفته‌تری در اختیار دارند، اما تکامل حیات روی زمین همچنان آشفته به نظر می‌رسد. برخلاف آنچه در ابتدا به نظر می‌رسید که انسان‌ها و حیوانات بزرگ فرمانروایان زمین هستند، اکنون مشخص شده است که میکروب‌ها در واقع سلطان بلامنازع زمین به شمار می‌روند.

مورین اومالی، استاد میکروبیولوژی در دانشگاه سیدنی، در این باره می‌گوید: «در دیدگاه مدرن از زندگی، میکروب‌های تک‌سلولی که در میان آنها آغازین‌ها قرار دارند بر این سیاره مسلط هستند و انسان‌ها و در کل حیات‌های چند سلولی بزرگ پدیده‌هایی نادر و پرت به لحاظ آماری محسوب می‌شوند.»

دکتر اومالی با بیان اینکه زمین برای حدود ۲.۵ میلیارد سال یا بیشتر کاملاً یک دنیای میکروبی بوده است، می‌گوید ما چند سلولی‌های بزرگ در ادامه رشدهای میکروبی تکامل یافته‌ایم.

برای مثال اتمسفر اکسیژن‌دار از سیانوباکتری‌هایی به وجود آمده است که ۲.۷ میلیارد سال پیش فتوسنتز کردند. حتی امروزه تخمین زده می‌شود نیمی از اکسیژنی که تنفس می‌کنیم از منابع میکروبی تامین می‌شود و نه از گیاهان. حتی توانایی گیاهان برای تولید اکسیژن از یک سازوکار میکروبی ناشی می‌شود که ما آن را به عنوان کلروپلاست می‌شناسیم.

• شهاب‌سنگ‌های ۳.۶ میلیارد ساله؛ شاهدی بر وجود حیات میکروبی در مریخ
• معکوس کردن روند پیری؛ دانشمندان طول عمر میکروب‌های مخمر آبجو را ۸۰ درصد افزایش دادند

موریانه‌ها به لطف آغازین‌هایی که در روده‌هایشان جمع شده‌اند می‌توانند چوب ‌بخورند. گیاهان گوجه فرنگی با آغازین‌های شکارچی در خاک اطراف ریشه خود بهتر رشد می‌کنند. این لیست برای میکروب‌های تأثیرگذار ادامه دارد؛ آنها جهان را شکل دادند و ما را در آن زنده نگه داشته‌اند.

دانشمندان می‌گویند اکتشافات جدید در حوزه آغازین‌ها و دیگر گونه‌های میکروبی و همینطور شیوه‌های زیست آنها، دیدگاه و درک بسیار متفاوتی از حیات در همه اشکال آن ایجاد کرده است.

یکی از این گونه‌های جدید کشف‌شده «ایدیونکت‌ها» هستند. وقتی محققان در آزمایشگاهی در دانشگاه دارمشتات آلمان و در زیر یک میکروسکوپ به این موجود چاق و تک‌سلولی نگاه می‌کردند، از نحوه حرکات آن تعجب‌زده شدند.

این موجود «بشقاب‌پرنده مانند» که در اصل در برکه‌ای حاوی خزه‌های اسفاگنوم در جنوب آلمان زیست می‌کند، به حالتی عجیب و گیج‌کننده می‌لغزید و جابجا می‌شد. گروه پژوهشگران حدود ۱۰ سال تلاش کردند تا بفهمند چنین سلولی چگونه به این طرز عجیب حرکت می‌کند، نحوه‌ای که تا کنون در هیچ موجود زنده‌ای دیده نشده بود.

پاتریک کیلینگ، زیست‌شناس تکاملی در دانشگاه بریتیش کلمبیا، درباره نحوه حرکت این میکروب می‌گوید: «اگر به هنگام شنا در استخر پا زدن را متوقف کنید، هنوز ناخودآگاه به خاطر خاصیت ذرات آب مقداری به جلو می‌روید تا متوقف شوید. این سلول منفرد اما آنقدر کوچک است که اگر حرکتش را متوقف کند، درجا متوقف می‌شود».

به کانال تلگرام یورونیوز فارسی بپیوندید

دانشمندان سرانجام این نوع حرکت را «شنای حلقوی» نامگذاری کردند و این گونه تازه را اصطلاحا «Idionectes»، نامیدند که تقریباً به معنای «شناگر عجیب و غریب» است.

این موجودات در عین حال شکارچیانی قهار هستند و وقنی جلبک‌هایی برای تغذیه پیدا کنند با سوراخ کردن دیواره سلولی آن به داخلش نفوذ کرده و از درون شروع به بلعیدن جلبک می‌کنند. محققان می‌گویند این موجود تک‌سلولی که پیشتر کشف نشده بود در واقع به گروه «آغازیان» تعلق دارد.

این کشف تنها مورد از یافته‌های جدید نبود و هرساله میکروب‌ها و باکتری‌های متفاوتی کشف می‌شوند. یک موجود تک‌سلولی کره‌ای شکل دیگر از گونه آغازیان که به تازگی کشف شده است «Daimonympha friedkini» یا «سرچرخان» نام دارند که در روده یک نوع موریانه در آمریکای جنوبی یافت شدند. کاشفان نام این موجود را با الهام از سر چرخان کودک جن‌زده در فیلم جن‌گیر در سال ۱۹۷۳ انتخاب کرده‌اند.

برخی دیگر گونه‌های جدید و تازه کشف‌شده از شاخه کوکولیتوفور (Coccolithophores) یا توت‌سنگ‌داران نیز ظاهری عجیب دارند، اما به لحاظ زیست محیطی مهم هستند. این‌ها فیتوپلانکتون‌هایی هستند که در مجموع تا ۱۰ درصد از فتوسنتز اقیانوس‌ها را انجام دهد و نور خورشید را به موادی تبدیل می‌کنند که موجودات دیگر می‌خورند.

یک گونه دیگر جدید کشف شده «اوپلت‌ها» (Euplotes) هستند. این سلول‌ها که به صورت مجموعه‌ای زیست می‌کنند مغز یا سیستم عصبی مشترکی ندارند و با برآمدگی‌های لاغری شبیه به پا در آب حرکت می‌کنند. مهندسانی که به دنبال الهام گرفتن برای ساخت ربات‌های ریزمقیاس هستند، نحوه راه رفتن چنین موجوداتی را تجزیه و تحلیل کرده‌اند.

میکروب‌ها تک‌سلولی همه‌جا هستند؛ در ساحل دریا و یا در دل جنگل‌ها. دکتر کیلینگ در این باره می‌گوید: «ما زمان زیادی را صرف تلاش برای خیال‌پردازی برای دنیای بیگانه می‌کنیم. اما دنیای این موجودات درست جلوی چشم ما قرار دارد، عجیب‌تر از هر چیزی که فکرش را بکنیم.»