.svg)
آیا قارچ‌ها نخستین مهندسان اکوسیستم بودند؟
دانشمندان کشف کرده‌اند که قارچ‌ها صدها میلیون سال پیش از گیاهان ظاهر شده‌اند. این قارچ‌های باستانی احتمالاً نخستین خشکی‌های قابل سکونت را ساخته‌اند و با همکاری جلبک‌ها، چرخه مواد مغذی را شکل داده و خاک‌های ابتدایی را پدید آورده‌اند.
به گزارش پارسینه و به نقل از scitechdaily، مطالعه‌ای جدید در نشریه Nature Ecology & Evolution بینشی تازه درباره منشأ و تنوع قارچ‌ها ارائه می‌دهد و نقش مهم آن‌ها را در شکل‌گیری نخستین اکوسیستم‌های زمینی آشکار می‌سازد. این پژوهش توسط مؤسسه علوم و فناوری اوکیناوا (OIST) با همکاری پژوهشگران بین‌المللی انجام شده و نشان می‌دهد که قارچ‌ها صدها میلیون سال پیش از ظهور گیاهان زمینی، شروع به گسترش و تنوع‌یابی کرده‌اند.
پنج مسیر مستقل به سوی حیات پیچیده
پروفسور گرگلی سُولوشی، نویسنده همکار این مطالعه و رئیس واحد ژنومیک تکاملی مبتنی بر مدل در OIST، چشم‌انداز گسترده‌تری را ترسیم می‌کند:
«حیات پیچیده چندسلولی — یعنی موجوداتی متشکل از سلول‌هایی با وظایف تخصصی و همکاری مشترک — به‌طور مستقل در پنج گروه اصلی تکامل یافته‌اند: جانوران، گیاهان خشکی، قارچ‌ها، جلبک‌های قرمز و جلبک‌های قهوه‌ای. در سیاره‌ای که زمانی تحت سلطه موجودات تک‌سلولی بود، این تحول انقلابی نه یک‌بار، بلکه دست‌کم پنج‌بار رخ داده است. درک زمان ظهور این گروه‌ها برای بازسازی تاریخ حیات روی زمین حیاتی است.»
ظهور موجودات چندسلولی چیزی فراتر از تجمع سلول‌ها بود؛ آغاز موجوداتی واقعی بود که سلول‌هایشان تخصصی شده و در قالب بافت‌ها و اندام‌ها سازمان یافته بودند — مشابه آنچه در بدن انسان می‌بینیم. این تحول نیازمند سازوکارهای پیشرفته‌ای بود: سیستم‌های مولکولی قوی برای اتصال سلول‌ها و شبکه‌های ارتباطی پیچیده برای هماهنگی عملکرد آن‌ها. این نوآوری‌ها به‌طور مستقل در هر پنج گروه پدید آمده‌اند.
سرنخ‌های فسیلی و معمای قارچ‌ها
برای بیشتر این گروه‌ها، فسیل‌ها نقش تقویم زمین‌شناسی را ایفا می‌کنند و نقاط لنگر زمانی را در تاریخ عمیق زمین فراهم می‌سازند. به‌عنوان مثال:
- جلبک‌های قرمز احتمالاً حدود ۱.۶ میلیارد سال پیش ظاهر شده‌اند (فسیل‌هایی شبیه به جلبک دریایی از هند)
- جانوران حدود ۶۰۰ میلیون سال پیش (فسیل‌هایی مانند دیکینسونیا)
- گیاهان خشکی حدود ۴۷۰ میلیون سال پیش (اسپورهای فسیلی کوچک)
- جلبک‌های قهوه‌ای صدها میلیون سال بعد تنوع یافتند
اما قارچ‌ها استثنا هستند. پادشاهی قارچ‌ها مدت‌هاست که برای دیرینه‌شناسان معما بوده است. بدن نرم و رشته‌ای آن‌ها به‌ندرت فسیل می‌شود. افزون بر این، برخلاف جانوران و گیاهان که منشأ واحدی برای چندسلولی شدن دارند، قارچ‌ها این ویژگی را چندین‌بار و از نیاکان تک‌سلولی گوناگون به‌دست آورده‌اند — همین موضوع تعیین زمان دقیق منشأ آن‌ها را دشوار می‌سازد.
رمزگشایی از ساعت مولکولی
برای پر کردن خلأهای موجود در رکورد فسیلی قارچ‌ها، دانشمندان از «ساعت مولکولی» استفاده می‌کنند — مفهومی که بر اساس نرخ نسبتاً ثابت جهش‌های ژنتیکی در طول نسل‌ها، زمان نسبی واگرایی گونه‌ها را تخمین می‌زند.
اما این ساعت بدون کالیبراسیون، فقط زمان نسبی را نشان می‌دهد. برای تعیین زمان دقیق، باید آن را با نقاط لنگر فسیلی تنظیم کرد — کاری که به دلیل کمبود فسیل‌های قارچی همواره چالش‌برانگیز بوده است. تیم OIST با استفاده از منبعی نوآورانه این مشکل را حل کرد: «انتقال افقی ژن» یا HGT — یعنی جهش‌های نادر ژنتیکی بین گونه‌های مختلف قارچی.
ژن‌هایی که در زمان می‌جهند
پروفسور سُولوشی توضیح می‌دهد:
«در حالی که ژن‌ها معمولاً به‌صورت عمودی از والد به فرزند منتقل می‌شوند، HGT مانند جهش جانبی ژن از یک گونه به گونه دیگر است. این رویدادها سرنخ‌های زمانی قدرتمندی ارائه می‌دهند. اگر ژنی از دودمان A به دودمان B منتقل شده باشد، به‌وضوح مشخص است که نیاکان A باید قدیمی‌تر از نوادگان B باشند.»
با شناسایی ۱۷ مورد از این انتقال‌ها، پژوهشگران مجموعه‌ای از روابط «قدیمی‌تر/جدیدتر» را ایجاد کردند که همراه با داده‌های فسیلی، به تنظیم دقیق‌تر جدول زمانی قارچ‌ها کمک کرد.
جدول زمانی بازنگری‌شده برای قارچ‌ها
تحلیل‌ها نشان می‌دهد که نیاکان مشترک قارچ‌های امروزی حدود ۱.۴ تا ۰.۹ میلیارد سال پیش زندگی می‌کرده‌اند — بسیار پیش از ظهور گیاهان خشکی. این زمان‌بندی از تعاملات طولانی‌مدت قارچ‌ها و جلبک‌ها پشتیبانی می‌کند که زمینه‌ساز شکل‌گیری حیات زمینی بوده‌اند.
ارسال نظر