من وحيدة الخلايا الى تعدد الخلايا

من
وحيدة الخلايا الى تعدد الخلايا

منذ ان قام الباحث
Carig Venter
بدراساته من اجل انتاج كائن حي توصل عام
1995 الى ان
الحد الاقل الممكن من اجل
وجود كائن حي ذو خلية واحدة
لاتزيد عن 400 جين،
وهي كافية ليقوم الكائن بوظائفه الحيوية
من التبادل الغذائي،
والتكاثر والحركة.

في التجارب التي قام بها Jack Szostak للبرهنة على إمكانية ظهور الحياة
الاولى اظهرت انه في اللحظة التي تتمكن فيه الخلية الاولى من الظهور تبدأ
ايضا عملية التكاثر والانقسام، بكل ماتملكه هذه العملية من تنوع ومن
إمكانية لحدث طفرة او اختلاط نووي مع الخلايا المجاورة التي لازالت في طور
عدم الكمال، لا من حيث قوة الغشاء الخلوي ولا من حيث وجود نظام مناعة ضد
الاحماض الامينية الغريبة. بذلك تكون إمكانية التحام الاحماض النووية
والاندماج الخلوي كبير للغاية.

من المؤسف انه لايمكن تتبع رحلة تطور الكائنات الاولى
في انتقالها من خلية واحدة الى خلايا متعددة،
بالذات لان وحيدة الخلية لايمكن ان تتحول الى مستحاثة وتبقى في الارض في انتظار الكشف عنها.
غير انه
في عام 2007 تمكن فريقي بحث منفصلين من العثور على بكتريا مجمدة في
غرب سيبيريا وفي القطب الشمالي.
هذا الكشف اعطانا صورة
عن قدرة الحمض النووي للبكتريا على البقاء على
قيد التنشيط على مدى 8 ملايين السنة.
الفريق الاول كان بقيادة الدانماركي
Eske Willerslev
في حين كان الثاني بقيادة
الامريكي
Paul Falkowski.
هذا الاكتشاف يدلل على الفاعلية الكبيرة التي تتمتع بها الاحماض الامينية وقدرتها على البقاء.

في القرن الثامن عشر تمكن العالم الالماني
Franz Eilhard Schulze
من العثور للمرة الاولى على
كائن اطلق عليه اسم
Trichoplax adhaerens
ليصبح الممثل الوحيد الحي لعائلة
placozoa.
هذه الكائنات عثر عليها على زجاج حوض الاسماك،
ومن اسمهم " صفيحة الشعيرات المخاطية" يمكن ان نتصور
بنية جسمهم الغريبة.
مايميز هذا الحيوان انه يملك اربعة انواع فقط
من الخلايا،
وبذلك يكون الحيوان
الوحيد الحي الذي يملك هذا العدد المتدني من الخلايا،
ليكون اقرب الحيوانات الى الحيوان الاول المتعدد الخلايا.
غير انه المؤكد ان هذا الحيوان قد اصبح
نوعا مستقلا قبل 600 مليون سنة.

الفيروس
لايعتبر من الكائنات الحية، حسب التعريف العلمي للحياة. ومع ذلك يعتبر احد
اشكال الحياة، إذ انه يملك حمضه النووي الخاص وقادر على الحركة ولكنه غير
قادر على التكاثر الذاتي. ومع ذلك لاتنقصه الحيلة لتحقيق التكاثر. ان
بقاءه على قيد الحياة حتى اليوم يدلل على ان الظروف سمحت على الدوام
بالاختلاط النووي، الامر الذي سمح ويسمح بتطور الحامض النووي للمُضيف وهو
الشئ الذي نعلمه حتى من جينوم الانسان الممتلئ بالحامض النووي الغريب
والقادم من الفيروسات. في عام 2003 جرى العثور للمرة الاولى على فيروس
ضخم، يشبه البكتريا، ويعتبر حلقة وسيطة في الانتقال من الفيروس الى
البكتريا، هذا الفيروس يسمى Acanthamoeba polyphaga Mimivirus.

اهمية هذا الفيروس ليست فقط في كونه يملك
انزيمات متطورة وجينات مضاعفة
وميكانيزمات متطورة،
عادة توجد في الكائنات المتعددة الخلايا،
بل وفي كونه يملك فيروس
مرافق له ومتخصص بالعيش عليه اطلق عليه اسم سبوتنيك، وهو قادر ان يصيب الفيروس الام بالمرض.
اهمية الاكتشاف ان سبوتنيك لايمكنه ان يتكاثر بدون الفيروس الكبير،
وانهم متعايشين الى درجة كبيرة.
مثل هذا الميكانيزم نجده كثيرا بحيث ان
كائنات مختلفة تتحد في بعضها لتصبح كائن واحد.

الدراسة الجينية لهذا الكائن
تقدم لنا صورة مذهلة
لميكانيزم التطور والنشوء الذي يسمح ببناء كائنات متعددة الخلايا واكثر تعقيدا. ان
التغير يحدث من خلال نشوء
توائم لمجموعة من الجينات
القاعدية الاصلية والقديمة،
ومن ثم تشارك التوائم في
توسيع احتمالات حدوث الطفرات
اللاحقة لتزداد آفاق
احتمالات حصولهم على وظائف
جديدة. الحوض الجيني للكائن
Trichoplax يحتوي الان على نماذج
اولية لممثلي جميع المجموعات
الجينية البشرية الرئيسية ،
مثلا الجينات التي تتحكم
بالمنظومة العصبية، بل
وتحتوي على الخطوط الرئيسية
للكود الموجود لدى الكائنات
العالية التعقيد الموجود في
الدماغ والمتعلق بطريق
التواصل والمستقبلات
والهرمونات. كل هذه الاساسات
مركبة وجاهزة، وعليها سيجري
البناء لنشوء المزيد من
التعقيد لدى الكائنات العليا
والوسطى بدون الارتباط مع
بعضهم.

وعند هذا الكائن البدائي تم
العثور ايضا على نوع من
الجينات موجود لدى الكائنات
الاعلى، ويقوم بتحديد
المواقع المفصلية، مثلا اين
سيكون موقع الرأس، واين سيكون
موقع الظهر والبطن واين ستكون
نهاية الاقدام.

إكتشاف كائن جديد يسمى
nanobe
برهن على وجود حلقة بين الجماد والحياة.
هذا الكائن اصغر من البكتريا
في حين يستطيع التكاثر ذاتيا،
وهو امر لاتستطيعه البكتريا.
والمثير انهم موجودين في داخل الانسان فآثارهم موجودة في الاحجار التي تتشكل في الكلاوي والمجاري البولية.
وبوجودهم، يظهر بوضوح التنوع في اشكال الحياة ومدى اندماجها ببعضها البعض.

هناك العديد من الكائنات المجهرية التي يندمج حمضها النووي مع الحمض النووي للمضيف،
غير ان الكائن
Hatena
يتميز بأكثر من ذلك،
إذ انه عبارة عن نموذج حي عن اندماج بكتريا مع طحلبيات.
يكتب حمدي الراشدي في موضوعه "تأثير الكائنات المجهرية على الكائنات العليا"
(
كائن قادر على التنقل بين
حالتين. عندما يكون جسم بدون لون
يستقبل الى داخله جسم طحلبي اخضر.
في هذه المرحلة يقوم الكائن
الجديد الاخضر بالانقسام الى
جسمين جديدين احدهما بدون لون
والاخر بلون اخضر.
الجسم المضيف يستقبل طحلب،
الذي بدوره يقوم بعدة انقسامات
داخلية. ومن
الواضح ان كلا الكائنين قد
تتطوروا اعتمادا على بعضهما
البعض، ليصبحوا جسما واحدا الذي
بدوره يؤكد نظرية Endosymbionthypotes”,
التي
تشرح تتطور عملية التمثيل
الضوئي . وقد افترضت هذه النظرية
منذ لحظة وضعها الى ان
العملية جرت ليس فقط عبر طفرة
بالكائن نفسه وانما عبر حصول
الكائن على جينات اضافية من كائن
اخر وقد ظهرا صحة هذه النظرية).

وفي ذات الموضوع يخبرنا عن الكائن الغريب
Chlorotica elysia
وهو من القواقع البحرية التي تقوم بتحويل الخلايا النباتية التي تأكلها الى جزء من خلايا جسمها،
لتصبح وسيلة للتمثيل الضوئي لانتاج السكر والاوكسجين مباشرة في جسم القوقعة.
مسألة التعاون بين خلايا منفصلة امر شائع في الطبيعة اليوم،
كما ان هناك العديد من النماذج على حلقات وسطية لمثل هذا التعاون وتأثيره اللاحق على عملية التطزر

ان التفاعل بين مختلف الكائنات الحية له اهمية خاصة وهو واضح في العديد
من المستويات الحيوية،
نراها لدى مختلف العائلات البيلوجية بما فيه الانسان.
في موضوع دور التعاون في نشوء التطور يوجد
تفصيلات عن دور
التعاون لدى البكتريا ومن ثم دور التعاون لدى
الخلايا الحقيقية..

احدى الامثلة الباهرة على التعاون الحيوي بين الكائنات هو
الدودة البحرية التي جرى العثور عليها مؤخرا في
اعماق البحار المظلمة على عمق يصل الى 1900 متر، وجرى الوصول اليهم بواسطة غواصات صغيرة ذاتية التوجيه.
swima maskarna
تقوم هذه الدودة بقذف قنابل بطول 1-4 ملليمتر، عندما تتعرض للخطر.
ماآثار الدهشة ان هذه القنابل تبدأ بإرسال لون اخضر مشع منذ لحظة الانفصال عن الدودة.
هذه الاستراتيجية من اجل لفت انتباه المهاجم الى القنبلة المضيئة واشغاله بها،
وهي ذات الطريقة التي تستخدمها الحرباء عندما تقطع ذيلها.
الباحثة الامريكية
Karen J. Osborn,
قادت المشروع وعثرت على
ثمانية انواع لهذه الدودة.
الضوء الصادر عن القنابل يسمى
bioluminescens,
وتنتجه باكتريا خاصة متعايشة مع الدودة ومتعاونة معها.

Trichoplax adhaerens
إكتشاف اقدم بكتريا على سطح الارض
الفيروس العملاق
دور التعاون في نشوء الكائن المتعدد الخلايا
تأثير الكائنات المجهرية على الكائنات العليا
swima maskarna

من وحيدة الخلايا الى تعدد الخلايا

من وحيدة الخلايا الى تعدد الخلايا :: تعاليق

من وحيدة الخلايا الى تعدد الخلايا