תגלית של פעם במיליארד שנים: שתי צורות חיים התמזגו לאחת

צוות בינלאומי של מדענים צפה באירוע אבולוציוני שהתרחש רק פעמיים בהיסטוריית החיים על פני כדור הארץ • "להערכתנו, בפעם הראשונה בה התרחש התהליך הזה, נוצרו כל סוגי החיים המורכבים המוכרים לנו"

מעבדה. אילוסטרציה. צילום: GettyImages

תגלית השופכת אור על תחילת היווצרות החיים: צוות בינלאומי של מדענים זכה לצפות באירוע אבולוציוני נדיר ביותר, שקרה בעבר רק פעמיים בהתפתחות החיים על פני כדור הארץ - כאשר אצה החיה בים, שילבה בתוכה חיידק שיכול לקלוט חנקן מהאוויר. 

התהליך נקרא אנדו-סימביוזה ובו בעל חיים אחד מתקיים בתוך בעל חיים אחר כששני הצדדים מרוויחים מהשילוב. במקרה המדובר, האצה נתנה לחיידק חומרים מזינים שונים והוא מצדו מאפשר לה לקלוט חנקן, חומר שהיא לבד לא יכולה לקלוט אליה מהאוויר. כך השניים יכולים להפוך ליצור אחד מורכב יותר עם יכולת שרידות גבוהה יותר.

תקריב מיקרוסקופי של האצה והחיידק שהחלו להשתלב יחד. החץ השחור מורה על האזור בו נמצא האברון., צילום: Tyler Coale/ UC Santa Cruz

לדבריו של ד"ר טיילר קואל, חוקר מאוניברסיטת קליפורניה שהוביל את אחד משני המחקרים שעסקו בתצפית, "להערכתנו, בפעם הראשונה בה התרחש תהליך כזה - נוצרו כל סוגי החיים המורכבים על פני כדור הארץ".

אבולוציה במיטבה

השילוב בין האצה והחיידק הוא החלק הראשון בתהליך אבולוציוני ארוך שבמסגרתו האצה תהפוך בסופו של דבר את החיידק לאברון – חלק בלתי נפרד ממנה שהיא לא יכולה להתקיים בלעדיו. או במילים אחרות – איחוד של שתי צורות חיים פשוטות לצורה אחת מורכבת ו"אפקטיבית" יותר מבחינת שרידות.

התהליך מסביר גם את היווצרותם של תאים המוכרים לנו כיום מעולם החי, כמו תאים המאפשרים את תהליך הפוטוסינתזה בצמחים ואת קיומו של המיטוכונדריון (אברון המאפשר יצירת אנרגיה בתאים הקיים בכמעט כל צורות החיים המוכרות).

חקר התהליך צפוי בין היתר לעזור למדענים לשפר את תחום החקלאות. אילוסטרציה, צילום: GettyImages

התגלית הנוכחית חשובה מכיוון שהיא תאפשר לחוקרים להבין טוב יותר את התהליך האבולוציוני שהתרחש בתחילת היווצרות החיים ותפתח בפני עולם המדע עוד אפשרויות לחולל שינויים בצמחים (כמו למשל הפיכתם לעמידים יותר) – מה שיחולל מהפכה של ממש בתחום החקלאות.

"למידה מעמיקה של התהליך האבולוציוני בו האצה תשלב בתוכה את החיידק, תעניק לנו נקודת מבט חדשה על עולם הצמחים, כך שבעתיד נוכל להנדס אברונים ביבולים שונים, מה שיעזור לקשיים עימם מתמודד תחום החקלאות", מסכם ד"ר דואל.

שני המאמרים המפרטים את המחקר פורסמו בכתבי העת המדעיים Cell ו- Science. במחקר השתתפו חוקרים רבים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), אוניברסיטת רוד איילנד, אוניברסיטת קליפורניה, וכן אוניברסיטאות נוספות באירופה ובאסיה.

טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו

כדאי להכיר