Una prueba apoya el ancestro común universal para toda la vida يدعم إختبار فكرة السلف المُشترك الكونيّ لكل الأحياء A test supports the universal common ancestor for all life

    Un investigador puso a prueba la suposición básica en la biología de un ancestro común – y encontró que los análisis genéticos avanzados y una sofisticada estadística respalda la vieja proposición de Darwin.
La primera forma de vida en la Tierra, flotando en la proverbial espuma de los mares primordiales que finalmente dio lugar a los árboles, abejas y humanos, no es sólo un popular concepto darwiniano, sino también una premisa biológica esencial de la que dependen muchos investigadores como parte de las bases de su trabajo.
En el siglo XIX, Charles Darwin yendo más allá que otros, que proponían que podría haber un ancestro común para mamíferos u otros animales, y sugirió que había un ancestro común probablemente para toda la vida del planeta – plantas, animales y 

bacterias

http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=universal-common-ancestor

 

اختبر أحد الباحثين الإفتراض الرئيسيّ بعلم الأحياء، حول السلف المُشترك – ووجد بأنّ التحاليل الجينية المتقدمة إضافة لدراسة إحصائيّة: 

 

تدعم اقتراح داروين القديم.

الصيغة الأولى للحياة في الأرض، العائمة في ما يشبه رغوة البحار البدائيّة، التي أفضت، بالنهاية، إلى ظهور اأاشجار، النحل والبشر، ليس وفق مفهوم دارويني شعبوي فقط، بل أيضاً كمقدمة حيوية أساسيّة، يعتمد عليها كثير من الباحثين كجزء من قواعد عملهم.

  خلال القرن التاسع عشر، ذهب داروين باتجاه أبعد من الآخرين، فقد اقترح إمكانيّة وجود سلف مشترك للثدييات أو لحيوانات اخرى، وأوحى بامكانيّة وجود سلف مشترك لكل الأحياء في الكوكب – للنباتات، الحيوانات والبكتريا.

تحليل إحصائيّ جديد، حمل هذا الإفتراض إلى بنك الإختبارات، ووجد أنّه لا يتمتّع بالقوّة فقط، بل يتسم بالتماسك أيضاً.

ألم يكن واضحاً، ومنذ إكتشاف وفكّ شيفرة الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين، بأنّ صيغ الحياة قد تحدرت من كائن وحيد مُشترك – أو على الأقلّ من نوع حيّ قاعديّ؟

كلا، يقول الأستاذ  المساعد في البيوكيمياء دوغلاس بجامعة برانديس والقائم بالدراسة الجديدة المنشورة في مجلة الطبيعة بتاريخ 13/05/2010.  

 

 يقول: "عندما إقترحت هذا، لم أكن أعرف الجواب فعلاً".

على الرغم من الصعوبات التي تواجه وضع التطور قيد الإختبار رسمياً – خاصة العودة لزمن قصيّ في الماضي، وصولا إلى ظهور الحياة الخاصة – تمكّن تيوبالد من إجراء تحليلات إحصائية دقيقة حول تسلسل الحموض الامينية في 23 بروتين محفوظة عالمياً بين ثلاث تقسيمات أحيائيّة رئيسيّة، هي: 

 

(حقيقيات النوى، البكتريا والعتائق). 

 

ترتبط تلك التسلسلات وفق نماذج تطورية مختلفة وعلائقيّة، لقد وجد بأنّ السلف المشترك المُرجّح على الأقل بنسبة 10²⁸⁶⁰  لحدوث إنتاج في تلك التغيرات (التنوعات) بتسلسل البروتينات الراهنة، من حدوث مُحتمل أكثر (يحتاج لأسلاف عديدين مختلفين).

"يعمل التطور بشكل جيّد، حيث يمكن وضعه قيد الاختبار"، يقول  أستاذ علم الأحياء النظري دافيد بيني من معهد علم الأحياء الجزيئي في جامعة ميسي في نيوزيلندة، والمشارك بتحرير مقال يتصل بهذا البحث. 

ومع هذا، يتابع قائلاً:

 بأنّ التطور يمكنه عمل "تنبؤات إختباريّة حول الماضي (خصوصا الكميّات)"، حيث تواجه صعوبات بأحسن الاحوال. 

"لقد تمكّن تيوبالد من وضع دليل رسميّ"، يتابع قائلاً:

 

" هو أمر ممتاز ... على الأغلب، سيقود هذا لتحقيق قفزة بإنتظار حدوث التقييم الرسمي للفرضيّة، وسيقدم هذا مساعدة لكل العالم".

نقاش السلف المُشترك

وصلت إكتشافات أواسط القرن العشرين حول كونيّة الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين إلى العامة، عبر مصطلحات تتصل بوجود سلف مشترك وحيد لكل الأحياء، وتعززت في الثقافة الشعبية – وعلى الصعيد الأكاديمي – بحسب تيوبالد. وإنطلاقاً من ذاك:

 

"جرى تبني واسع لتأكيد هذا".

لكن، خلال العقدين الأخيرين، ظهرت شكوك جديدة في بعض الدوائر. فقد توصّل علماء أحياء الكائنات المجهرية لتحقيق دراسات أفضل للسلوك الوراثيّ لصيغ الحياة البسيطة، التي هي أكثر خمولاً من الإنتقال التقليدي العمودي للجينات من جيل للجيل التالي. 

فلقد غيّر مفهوم قدرة الميكروبات، مثل البكتريا والفيروسات على تبادل الجينات أفقياً، بين الأفراد – وحتى بين الأنواع الحيّة –، شيئاً بفهم البنية الأساسيّة بخارطة التطور. 

 

فمع الإنتقال الأفقي للجينات، تتمكّن البصمات الجينية من التحرّك سريعاً بين الأفرع، متحولة خلال زمن قصير لشجرة تقليدية في شبكة متشابكة. يقول تيوبالد بأن هذه القوى المحركة "تسبّبت بالتشكيك بهذا النموذج لشجرة الحياة"، ويتابع: 

"ومتى ظهرت الشكوك حولها، هذا يعني حصول التشكيك بسلفنا المشترك".

مع إكتشاف العتائق، كأكبر ثالث نطاق حياة – إلى جانب البكتريا وحقيقيات النوى – شكّك كثير من علماء أحياء الكائنات المجهرية في فرضيّة السلف المُشترك الوحيد.

دليل لأجل التطور

إختبر باحثون آخرون قطاعات محددة للحياة، إضافة لإجراء تحليل إحصائي شبيه، من بينهم المباحث بيني، الذي درس العلاقة بين عدد من الأنواع الحيّة الفقارية. 

يصف تيوبالد المقال بأنه "رائع"، لكن، المشكلة أنهم لم يختبروا سلفاً كونيّاً. 

 

مع التقدّم في التحليل الوراثي وقوّة الدراسة الإحصائية، مع ذلك، رأى تيوبالد صيغة لخلق إختبار شامل لأجل الحياة.

خلال مجرى البحث، إصطدم تيوبالد بمشكلة شائعة، لكن، "تقريباً، مشكلة تطورية صعبة" في علم الأحياء الجزيئيّ. 

فلدى جزيئات كثيرة، مثل البروتينات، بُنى ثلاثيّة الأبعاد متشابهة، لكن، بتعاقبات جينية شديدة الإختلاف. 

والسؤال المطروح هنا، هو:

 هل تُشكّل تلك البُنى المتشابهة أمثلة على التطور المتقارب، أو أدلة على السلف المُشترك؟

يقول تيوبالد: 

"بأنّ كل الأدلة الكلاسيكية على السلف المشترك هي كميّة ومؤسّسة على تقاسم التشابهات"، أردت إكتشاف فيما لو أنّ التركيز على التشابهات، قد قاد العلماء في طريق خاطيء ما.

 

إفتراضات، تمّ التخلي عنها

يقع القسم الاكبر من الناس، بمن فيهم العلماء، تحت تأثير التفسير القائم على التشابهات الوراثية، التي تقتضي وجود علاقة أو سلف مشترك. لكن، مع التشابهات في المظهر الفيزيائي أو البنية، يمكن أن تتلقى  تلك الإفتراضات "الكثير من النقد"، كما يشير تيوبالد. 

 

لقد وفّر الإنتقاء الطبيعي عدداً من الأمثلة على التطور الجسدي المتقارب، مثل الذيل عند الأبسوم والقرد العنكبوت أو السحالي؛ والألسنة اللزجة الصائدة للحشرات عند الدب صائد النمل والمدرّع. 

ومع الإنتقال الأفقي للجينات حول ذاك، ربما، هي براهين مشابهة حول التسلسل الجيني.

يقول تيوبالد: 

"واقعياً، عدت لمراجعة الأمر وحاولت تحصيل أقصى شيء ممكن من خلال عمل التحليل". 

نفَّذ نماذج تطورية إحصائية عديدة، آخذاً الإنتقال الأفقي للجينات في بعضها، وفي بعضها الآخر دونه، بعين الإعتبار. والنتيجة في النماذج التي أخذ فيها الإنتقال الأفقي للجينات بعين الإعتبار:

 

 توفَّرَ الدعم الإحصائي الأفضل لأجل سلف مُشترك كونيّ.

أصول مُبهمة

يقول تيوبالد بأن النتائج الأكثر إثارة للدهشة، هي "كيفيّة دعمها بقوّة للسلف المشترك". 

 

فبدلاً من الإنزعاج من الدعم الضعيف لإفتراض مضى عليه زمن طويل، على الاقلّ:

 

 "أمر جيّد معرفة أننا في الطريق الصحيح دوماً".

لا تُشير تلك النتائج لأنّ سلف كونيّ قد شكّل نموذج "شجرة حياة" بالنسبة لديناميّة تطورية أوليّة. ولا يمكن إستنتاج بنية "شبكة حياة". 

 

يستمر النقاش حول شجرة ضد شبكة.

أحد الأسئلة الكبرى المتبقية: 

 

متى عاش هذا السلف المشترك؟ وأيّ مظهر لديه؟  

 

 قضية، تحتاج شيئاً أكثر من نموذج  إحصائي لأجل حلّه. 

كذلك، يشير تيوبالد لأنّ دعم فرضيّة سلف مشترك كونيّ، لا ينفي الفكرة القائلة بأن الحياة قد ظهرت بشكل مستقل بأكثر من مرة واحدة. من هنا، السلالات المختلفة التي ظهرت، قد إنقرضت أو للآن هي قيد الإكتشاف.

يشير بيني لأنّ البحث سيطوي واحدة من الزوايا المظلمة المتعلقة ببدايات التطور، ولو أنّ "العلماء لا يصلون لحالة الرضى أبداً، فهناك حاجة للبحث بصورة مستمرة". 

 

يُؤمل بأن يحاول الباحثون الوصول الى حالة أسبق بكثير، قبل التوصل الى الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين، وتقييم المراحل الأولى للتطور خلال أيام الحمض الريبوزيمي.

 

يجب التفكير بأننا: 

"لم نفكر، للآن، بكل الفرضيات الممكنة، لكن، ما يتوجب علينا عدم تجاهله، هو توصلنا لمقاربة جديدة، لم يُفكَّر بها سابقاً".