هناك عدد من الألغاز حول بدايات الحياة على الأرض والتي لا تزال تتهرب من العلماء. كان أحدهم سؤالًا أساسيًا جدًا حول كيفية قيام الحياة بالقفز من كائنات وحيدة الخلية الى متعدد الخلايا الأعاجيب المألوفة لدينا اليوم. الباحث ويل راتكليف في ال جامعة مينيسوتا أراد أن ينظر في كيفية حدوث هذه العملية واكتشف أنها ربما لم تكن قفزة كبيرة بعد كل شيء.
استخدام خميرة الخميرة و المعروف أيضًا باسم خميرة البيرة (أو أعمق من ذلك ، الأشياء التي تجعل الخبز والبيرة يعملان) ، صمم راتكليف تجربة بسيطة نوعًا ما. يمكن أن تشكل الخميرة ، وهي فطريات وحيدة الخلية ، مستعمرات متعددة الخلايا مثل العفن. في تجربته ، وضع راتكليف خلايا الخميرة في وسط مغذي للغاية لتنمو. ثم وضع أنابيب اختبار مليئة بالخميرة النامية في أ جهاز الطرد المركزي.
تسبب عمل الدوران لجهاز الطرد المركزي في فصل الخميرة ، مع وجود مجموعات ثقيلة متعددة الخلايا في الأسفل وخلايا مفردة أخف وزنًا في الأعلى. قام فريق راتكليف بقشط الخميرة أحادية الخلية ، ونقل المستعمرات متعددة الخلايا إلى وسط النمو الطازج وكرر العملية. استمر هذا لمدة 60 يومًا ، وفي ذلك الوقت القصير ، شهد راتكليف تغييرًا جذريًا.
بدلاً من المستعمرات الصغيرة والخلايا المفردة ، بدأت الخميرة في تكوين مجموعات كبيرة ومعقدة. لم تكن هذه الفسيفساء المكونة من مئات الخلايا عشوائية فحسب. كانت مجموعات من الخلايا ذات الصلة وراثيا والتي ظلت مرتبطة بعد الانقسام. الأمر الأكثر إثارة هو أن راتكليف لاحظ أنه بمجرد وصول المجموعات إلى الحجم الحرج ، ستبدأ الخلايا في الموت وتفكك الكتلة.
بعيدًا عن كونها فاشلة ، تسمى عملية موت الخلية هذه موت الخلايا المبرمج - قسمت المستعمرة إلى قطع أصغر استمرت في النمو. في الواقع ، أدى تفكك المستعمرات إلى تعزيز مستعمرات جديدة ، مثل شكل من أشكال التكاثر. ال مؤسسة العلوم الوطنية يقتبس راتكليف قوله إن هذه العملية هي ملاحظة حيوية:
يقول راتكليف إن الكتلة وحدها ليست متعددة الخلايا. ولكن عندما تتعاون الخلايا في الكتلة ، وتقدم التضحيات من أجل الصالح العام ، وتتكيف مع التغيير ، فهذا تحول تطوري إلى التعددية الخلوية.
قد تشير تجربة راتكليف السهلة المدهشة إلى أن عملية تحقيق تعددية الخلايا أسهل بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. ومع ذلك ، يمكن أن يكون لعمله تطبيق عملي أيضًا. باستخدام سجله الخاص بالخميرة متعددة الخلايا ، يخطط للتحقيق في التكيفات المسؤولة عن جعل الخلايا المفردة متعددة الخلايا بشكل تعاوني. يمكن ، على سبيل المثال ، استخدام تحديد الجين الذي يسمح بهذا السلوك لفهم السرطان بشكل أفضل.
وبغض النظر عن الأبحاث المستقبلية ، حقق راتكليف وفريقه بالفعل نتائج رائعة. لقد ألقى عملهم الضوء على نقطة تحول حاسمة في تاريخ جميع أشكال الحياة على هذا الكوكب.
( مؤسسة العلوم الوطنية عبر الكون اليوم ، صورة الائتمان ويل راتكليف ومايك ترافيسانو)
- تم العثور على كائنات وحيدة الخلية هائلة الحجم على بعد أميال تحت المحيط
- أكبر فيروس في العالم له اسم مناسب
- يعمل كولاكانث على ما يرام ، شكرًا جزيلاً لك
- أسلاك نانوية حية نمت من البكتيريا
