با درک چگونگی پذیرش اندوسیمبیون‌ها توسط موجودات مختلف، پژوهشگران قادر خواهند بود لحظات کلیدی تکامل را بهتر بشناسند و همچنین سلول‌های مصنوعی با اندوسیمبیون‌های فوق‌العاده طراحی کنند.
جمعه ۱۲ بهمن ۱۴۰۳ ساعت ۰۳:۴۶
شبیه‌سازی شرایطی که زندگی پیچیده را به وجود آورد
گاهی اوقات این روابط به حدی نزدیک می‌شود که یک سلول به درون سلول دیگری نفوذ کرده و در آنجا مستقر می‌شود. اگر شرایط مناسب باشد، این سلول ممکن است در آنجا باقی بماند و پذیرفته شود و رابطه‌ای شکل گیرد که می‌تواند برای نسل‌ها یا حتی میلیاردها سال ادامه یابد. این پدیده که «اندوسیمبیوز» نام دارد، موتور محرکه تکامل زندگی پیچیده است.
نمونه‌هایی از اندوسیمبیوز
نمونه‌های زیادی از اندوسیمبیوز در طبیعت وجود دارد. به عنوان مثال، میتوکندری‌ها، که به عنوان کارخانه‌های انرژی در سلول‌ها عمل می‌کنند، زمانی باکتری‌های آزاد بوده‌اند. گیاهان فتوسنتزکننده نیز به کلروپلاست‌ها وابسته هستند که خود ابتدا موجوداتی مستقل بوده‌اند. بسیاری از حشرات مواد مغذی ضروری خود را از باکتری‌هایی که درون بدنشان زندگی می‌کنند دریافت می‌کنند. پژوهشگران سال گذشته «نیتروپلاست» را کشف کردند؛ اندوسیمبیونی که به برخی جلبک‌ها کمک می‌کند تا نیتروژن را پردازش کنند.
با وجود اهمیت این روابط اندوسیمبیوتیک در زندگی، دانشمندان هنوز نتوانسته‌اند به‌طور کامل درک کنند که این روابط چگونه شکل می‌گیرند. چگونه یک سلول می‌تواند از فرآیند هضم فرار کند؟ چگونه می‌آموزد که در داخل میزبان خود تولیدمثل کند؟ چه عواملی موجب می‌شود که ادغام تصادفی دو موجود مستقل به یک شراکت پایدار تبدیل شود؟
کشف جدید در آزمایشگاه
برای اولین بار، پژوهشگران موفق شده‌اند فرآیند ابتدایی این "رقص میکروسکوپی" را با القای اندوسیمبیوز در آزمایشگاه مشاهده کنند. پس از تزریق باکتری‌ها به داخل یک قارچ—فرایندی که نیازمند حل مشکلات خلاقانه و استفاده از پمپ دوچرخه بود—پژوهشگران توانستند این همکاری را بدون آسیب به باکتری‌ها یا میزبان ایجاد کنند. مشاهدات آنها نگاهی به شرایطی می‌دهد که وقوع چنین پدیده‌ای در طبیعت را ممکن می‌سازد.
سلول‌ها بسیار سریع‌تر از آنچه انتظار می‌رفت، به یکدیگر سازگار شدند. یکی از پژوهشگران گفت: «این نشان‌دهنده آن است که موجودات واقعاً تمایل دارند با یکدیگر همزیستی کنند و همزیستی یک قانون طبیعی است.»
پیشرفت‌های جدید
جولیا ورهولت، میکروبیولوژیست در مؤسسه فناوری فدرال سوئیس، سال‌ها است که بر روی شرایط اندوسیمبیوز تحقیق می‌کند. او و همکارانش بر این باورند که زمانی که یک باکتری وارد سلول میزبان می‌شود، رابطه میان عفونت و هماهنگی در ابتدا ناپایدار است. اگر باکتری خیلی سریع تولیدمثل کند، منابع میزبان را تخلیه کرده و واکنش ایمنی به همراه خواهد داشت.
با درک بهتر چگونگی پذیرش اندوسیمبیون‌ها توسط موجودات مختلف، پژوهشگران قادر خواهند بود لحظات کلیدی تکامل را بهتر درک کنند و حتی سلول‌های مصنوعی با اندوسیمبیون‌های خاص طراحی نمایند.
کد مطلب: 82992
