Οι ερευνητές εξετάζουν πλέον με μεγαλύτερη λεπτομέρεια τον ρόλο που ίσως έπαιξε το οξυγόνο στην εξέλιξη αυτών των πρώτων μορφών ζωής. Σύμφωνα με τα νέα στοιχεία, η ικανότητα ορισμένων αρχαίων μικροοργανισμών να προσαρμοστούν στην παρουσία οξυγόνου μπορεί να αποτέλεσε καθοριστικό βήμα για την εμφάνιση πιο σύνθετων οργανισμών.
Το οξυγόνο και η εμφάνιση της σύνθετης ζωής
Οι άνθρωποι, όπως και τα φυτά, τα ζώα και οι μύκητες, ανήκουν στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Τα κύτταρά τους διαθέτουν πυρήνα που περιέχει το γενετικό υλικό, αλλά και άλλα εξειδικευμένα οργανίδια, όπως τα μιτοχόνδρια, τα οποία παράγουν ενέργεια για τη λειτουργία των κυττάρων.
Πριν από περίπου 2,4 έως 2,1 δισεκατομμύρια χρόνια, η ατμόσφαιρα της Γης γνώρισε μια σημαντική μεταβολή: τα επίπεδα οξυγόνου αυξήθηκαν απότομα. Το γεγονός αυτό, γνωστό ως Μεγάλο Οξειδωτικό Γεγονός, φαίνεται ότι δημιούργησε τις συνθήκες για την ανάπτυξη πιο πολύπλοκων μορφών ζωής. Λίγο αργότερα εμφανίζονται τα πρώτα ίχνη ευκαρυωτικών οργανισμών στα απολιθώματα.
Τα μυστηριώδη μικρόβια Asgard
Πολλοί επιστήμονες θεωρούν ότι οι ευκαρυώτες προέκυψαν από τη συνεργασία δύο διαφορετικών τύπων μικροβίων. Ένα από αυτά ανήκει στην ομάδα των λεγόμενων Asgard archaea. Το ενδιαφέρον είναι ότι οι μικροοργανισμοί αυτοί είχαν εντοπιστεί αρχικά μόνο σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο, όπως στις υδροθερμικές πηγές των ωκεανών.
Η αντίφαση αυτή δημιούργησε ένα βασικό ερώτημα: πώς θα μπορούσαν να αλληλεπιδράσουν με μικρόβια που χρειάζονταν οξυγόνο για να ζήσουν;
Νέα ανάλυση των γονιδιωμάτων των Asgard αποκάλυψε άγνωστες μέχρι σήμερα γενετικές γραμμές αυτών των οργανισμών σε ρηχά θαλάσσια ιζήματα. Ορισμένοι από αυτούς φαίνεται ότι έχουν την ικανότητα να αντέχουν ή ακόμη και να χρησιμοποιούν οξυγόνο, γεγονός που ενισχύει την υπόθεση ότι η προσαρμογή τους σε αυτό το στοιχείο μπορεί να έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη της ζωής.
Ένα όνομα εμπνευσμένο από τη μυθολογία
Τα μικρόβια Asgard πήραν το όνομά τους από το Άσγκαρντ, την κατοικία των θεών στη σκανδιναβική μυθολογία. Στην ομάδα αυτή περιλαμβάνονται διάφορες οικογένειες μικροοργανισμών, οι οποίες έχουν ονόματα εμπνευσμένα από μυθολογικές μορφές, όπως ο Λόκι και ο Χέιμνταλ.
Η πρώτη ομάδα ανακαλύφθηκε το 2015 κοντά σε ένα υποθαλάσσιο ηφαίστειο στον Βόρειο Ατλαντικό που ονομάζεται "Κάστρο του Λόκι". Από τότε οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει όλο και περισσότερους συγγενικούς μικροοργανισμούς.
Τα Asgard παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον επειδή διαθέτουν γονίδια που μέχρι πρόσφατα είχαν εντοπιστεί μόνο σε πολύπλοκους οργανισμούς. Για τον λόγο αυτό θεωρούνται από πολλούς ως ένας πιθανός "χαμένος κρίκος" στην εξέλιξη από τη μικροβιακή ζωή προς τα φυτά και τα ζώα.
Η συμβολή της τεχνητής νοημοσύνης
Για να κατανοήσουν καλύτερα τις λειτουργίες αυτών των μικροβίων, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν εκτεταμένες αναλύσεις DNA από δείγματα που συλλέχθηκαν τόσο από βαθιά θαλάσσια περιβάλλοντα όσο και από παράκτιες περιοχές.
Η επεξεργασία των δεδομένων επέτρεψε τη δημιουργία ενός εξελικτικού δέντρου για τους οργανισμούς Asgard. Παράλληλα, ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης βοήθησε στην ανάλυση των πρωτεϊνών τους, δείχνοντας ότι ορισμένες μοιάζουν πολύ με πρωτεΐνες ευκαρυωτικών οργανισμών που χρησιμοποιούν οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας.
Το στοιχείο αυτό ενισχύει την ιδέα ότι κάποιοι πρόγονοι της ομάδας ίσως είχαν ήδη προσαρμοστεί σε περιβάλλοντα όπου υπήρχε οξυγόνο.
Ένα βήμα πιο κοντά στην απάντηση
Τα νέα ευρήματα δείχνουν ότι η μετάβαση από τα απλά μικρόβια στους σύνθετους οργανισμούς ίσως δεν ήταν τόσο απότομη όσο πιστευόταν. Αν ορισμένα από τα αρχαία αυτά μικρόβια είχαν ήδη την ικανότητα να αξιοποιούν το οξυγόνο, τότε τα βασικά βιολογικά εργαλεία για τη δημιουργία της σύνθετης ζωής υπήρχαν ήδη.
Παρότι απομένουν ακόμη πολλά ερωτήματα, οι επιστήμονες θεωρούν ότι οι μελλοντικές έρευνες ίσως καταφέρουν να αναπαράγουν παρόμοιες εξελικτικές διαδικασίες στο εργαστήριο. Αν συμβεί αυτό, θα αποτελέσει ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση του πώς προέκυψε τελικά η ζωή όπως τη γνωρίζουμε σήμερα.
Οι μικροσκοπικοί οργανισμοί Asgard θεωρούνται πλέον από τους πιο στενούς ζωντανούς συγγενείς των πρώτων προγόνων της ανθρωπότητας. Μελετώντας τους, οι επιστήμονες ελπίζουν να αποκωδικοποιήσουν ένα από τα πιο θεμελιώδη μυστήρια της ιστορίας της ζωής στη Γη.
Όλες οι σημαντικές και έκτακτες ειδήσεις σήμερα
Σκηνές έντασης στη Βουλή μπροστά σε μαθητές: «Μάσα», «γυμνοσάλιαγκας», «τσαμπατζού»
Έκτακτο επίδομα 200 ευρώ για το Πάσχα – Μέχρι πότε οι αιτήσεις
