حتما تاکنون لایه ی ج جلبکی روی سنگ را دیده اید، ولی احتمالا بسیار بوسیله آن توجه نکرده اید. حال دانشمندان دریافته اند که فدایی از این گونه های نادیده پژمان شده، سرنخ یکی از بزرگ ترین اسرار تکامل هستند: اینکه گیاهان چگونه باخبر خشکی شدند.
به لطافت پژوهشگران توالی ژنوم دو جلبک را منتشر کرده اند که از نزدیک ترین خویشاوندان زنده ی گیاهان خشکی بوسیله حساب می روند. آن ها نیز دارای برخی از ژن های کلیدی هستند که گیاهان بخاطر زنده ماندن روی هوازی به آن ها نیاز دارند. جالب اینکه پژوهشگران مطالعه ی متاخر دریافتند که این اجداد گیاهان، با گرفتن ژن ها از دیگر متد ها و مخصوصا باکتری ها، اقتدار زنده ماندن روی هوازی را به دست آورده اند.
اکنون، پژوهشگران دیگر درحال برنامه ریزی هستند تا از ژنوم های جدید برای آزمایش های خویشتن استفاده کنند. جان دوریس، متخصص زیست شناسی گیاهی در دانشگاه گوتینگن آلمان که درون این مطالعه مشارکتی نداشته است، می گوید:این مقاله نقطه ی عطفی درون زمینه ی تکامل اولیه ی گیاهان است.
گیاهان چنان برای حیات ما اهمیت دارند که فرض زمین قبل از حیات آن ها دشوار است. تا حدود نیم میلیارد سال پیش، قاره ها عمدتا بوده و بوسیله مگر پوسته هایی از باکتری ها و شاید قارچ ها چیزی روی آن ها وجود نداشت. وقتی گیاهان روی زمین ذات زدند، بیشه ها، بته زارها و سیاه اب ها را شکل دادند. آن ها فرشی از مقبره بنا کردند و با واقف کردن اکسیژن به اتمسفر، آمدن جانوران از دریا به خشکی نیز امکان پذیر شد. استفان رنسینگ، متخصص زیست شناسی گیاهی در دانشگاه ماربورگ آلمان می گوید:آن ها سطح سیاره را برای همیشه دگرگونی دادند.
امروزه گیاهان بیشتر زیست توده ی زمین را تشکیل می دهند. گفته می شود که همه ی آن ها با هم، حاوی ۵۰۰ میلیارد تن کربن هستند. این مقدار بیش از چهار برابر بها کربنی است که بوسیله طور کلی درون تمام موجودات زنده ی دیگر وجود دارد. پس از پراکنده شدن گیاهان، آن ها فسیل های فراوانی را از خویشتن برجای گذاشتند ولی اولیه جزئی از جمله از تکامل گیاهان به نواخت درون رکوردهای فسیلی حفظ کردن نشده است. بنابراین پژوهشگران برای کشف نحوه ی تکامل ابتدایی ی گیاهان بوسیله ارگانیسم های زنده و مخصوصا ترادف DNA آن ها متوسل شده اند.
دوران اولیه ی تکامل گیاهان به خوبی در رکوردهای فسیلی نشان داده نشده است، بنابراین پژوهشگران برای کسب بصیرت درمورد نحوه ی بزمین نشستن گیاهان به خشکی، به مطالعه ی موجودات زنده ی مرتبط با گیاهان روی می آورند
گیاهان نور خور و کربن دی اکسید را در اندامک های سلولی که کلروپلاست نامیده می شود، به دام می اندازند. این اندامک ها زمانی باکتری هایی بودند که در اقیانوس زندگی می کردند. بیش از یک میلیارد سال پیش، آن ها به مایه ی موجودات آمیب مانندی (اجداد جلبک ها) بلعیده شدند و این موجودات شروع به مهار انرژی خور کردند. جلبک های سبز به اشکال جدید و متعددی تکامل پدیدار کردند. فداکار در اقیانوس ماندند و فداکار از آن وارد آب های شیرین شدند.
دانشمندان نمی دانستند کدام جلبک آب شیرین منشا گیاهان هوازی زی بوده است و آن ها چگونه کار کننده را انجام داده اند که دیگر جلبک ها نتوانسته اند. برای درک این موضوع دانشمندان آغاز به تعیین توالی بخش هایی از DNA جلبک های متنوع کرده و شجره ی خانوادگی آن ها را ترسیم کردند. تو آغاز، گروهی از جلبک ها که سنگ خزه تباران (کاروفیت ها) نامیده می شوند، به نشانی نزدیک ترین خویشاوندان زنده ی گیاهان خشکی علنی شدند. این یافته ها به نظر حساب دان می آمد؛ حداقل بوسیله این دلیل که کاروفیت ها ارگانیسم های تک سلولی نبوده بلکه دارای بدن های پیچیده و شاخه داری هستند. رنسینگ می گوید:آن ها شبیه گیاهان زیر آب هستند.
اما وقتی پژوهشگران جلبک های بیشتری را مورد تجزیه و تحلیل فراغت دادند، مشخص شد که تباری به نام زیگنماتوفیسه (Zygnematophyceae) نزدیک ترین خویشاوند گیاهان است. این موضوع عجیب وجود زیرا آن ها بیش ساده تر از کاروفیت های گیاه متشابه بودند. آن ها به شکل سلول های منفرد وجود داشته یا رشته های ساده و کوچکی را تشکیل می دهند. گین کاشو وانگ، ژنتیک دان دانشگاه آلبرتا و یکی از نویسندگان مقاله ی جدید می گوید:مقاله های مرتبط:تکامل گیاهان برای بوسیله نوکری اخذ مورچه ها و سایر اتموفقیت دانشمندان درزمینه بهسازی ژنوم میتوکندری تو گیاهانگیاهان چگونه از خود دفاع می کنند؟پژوهشگران مدت ها درمورد این جلبک ها می دانستند اما فکر نمی کردند که آن ها نزدیک ترین خویشاوندان گیاهان هوازی باشند در مقابل این فرض می شد که یک تکثیر خطی در میزان تیرگی موجودات وجود دارد.
دکتر وانگ و همکارانش دو متد از جلبک های زیگنماتوفیسه را که درون کلکسیون جلبک های آلمان نگه داری می شود، انتخاب و مورد تجسس بیشتر قرار دادند. هر دو نحو می توانند بیرون از حوض درست کردن ها یا نهرها زندگی کنند. یکی از گونه ها از روی سنگی در جنگلی در آلمان جمع آوری شده وجود و دیگری داخل قلمرو پرتغال روی خزه ای روییده بود. پژوهشگران کچل ژنوم دو گونه را گلچین توالی کردند و تعدادی ژن را صریح کردند که با گیاهان مشترک حیات ولی سیاق های جلبک دورتر، فاقد آن ها بودند. این امر تأیید می کند که زیگنماتوفیسه ها نزدیک ترین خویشاوندان زنده ی گیاهان هوازی هستند. فدایی از این ژن ها خلال تکامل اجداد قدیمی مولود شده اند. طی میلیون ها سال، همان طور که خزه های اجدادی طی طایفه های متوالی ژنوم خود را تکثیر می کردند، جهش هایی درون ژنوم آن ها رخ قسط که درنهایت جهت ایجاد قابلیت های جدیدی در این موجودات شد.
اما یک کلکسیون ی کلیدی از ژن های موجود در زیگنماتوفیسه ها از خوش نویسی متفاوتی حاصل شده است. بوسیله رویت می رسد که این جلبک آن ها را از باکتری ها یده باشد. این ژن ها به گیاهان دستیار می کنند تا در خشکسالی ها و دیگر شرایط استرس زا زنده بمانند. حتی امروزه نیز گیاهان هوازی زی برای خلق اسپور (هاگ) و بذرهایی که بتوانند برای ماه ها یا حتی سال ها در حالت ایستایی بمانند، بوسیله این ژن ها توکل هستند. پژوهشگران نسخه های مشابهی از این ژن ها را در جلبک های دیگر پیدا نکردند ولی ژن ها در باکتری ها، مخصوصا باکتری هایی که در گور زندگی می کنند، دیده می شوند.
مایکل ملیان، متخصص جلبک شناسی در دانشگاه کلن آلمان و یکی دیگر از نویسندگان وارسی ی جدید، زیگنماتوفیسه ها را تک مطالعه قرار داده و سرنخ هایی درمورد اینکه خزه های باستانی چگونه امکان پذیر است ژن های باکتری ها را بوسیله دست آورده باشند، کشف کرده است. این جلبک برای جذب آب پوششی اسفنجی درون اطراف خود ایجاد می نرم و فداکار از باکتری ها از کربوهیدرات هایی که این پوشش را تشکیل داده اند، تغذیه می کنند. ملیان می گوید:داخل عوض، آن ها (باکتری ها) ویتامین هایی را تولید می کنند که جلبک ممکن است نیاز داشته باشد.
ملیان ظن می زند که این طور وابستگی مباشرت ممکن است این امکان را فراهم آورده باشد که ژن های باکتری بتوانند وارد ژنوم جلبک شوند. این ایده ای جذاب بوده اما آزمایش آن پس از نیم میلیارد سال بغرنج است. رنسینگ می گوید:راهی برای اثبات درستی این ایده وجود ندارد.
دوریس می گوید ژنوم های جدید امکان پذیر است این امکان را مهیا کنند که بررسی کنیم ژن های گیاه شبیه دقیقا چه مفید در سلول های جلبک ها اجرا می دهند و چگونه تکامل روشن کرده اند تا نقش های جدیدی در گیاهان برعهده گیرند. ملیان می گوید تمام پژوهش های جدید که روی جلبک ها عمل شده است نشان می دهد که گیاهان تو جای پا جهش تکاملی بزرگی روی زمین پدیدار نشده اند بلکه آن ها روی مطلع ای طولانی از سازگاری ها تو موجودات ساده تیز ایجاد شده اند. او می گوید:سطح زمین صدها میلیون سال پیش از ظهور اولیه گیاهان زمینی، سبز وجود.بیشتر بخوانید:آیا گیاهان غم دستخوش سرطان می شوند؟آیا سایر گونه های انسان فداکاری ششمین انقراض قسمت قسمت کردن جمعی شدند؟چرا مورچه ها حتی در مسیرهای پرتردد همچنین دچار ترافیک نمی شوند؟گیاهان آپارتمانی تأثیری بر پاکسازی هوای خانه ندارندشمار ات ناپدیدشده در دهه گذشته فراتر از وزن تصور است
درباره این سایت