اکولوژی
 
قالب وبلاگ
نويسندگان

William Martin1* and Michael J. Russell2

1Institut fu¨ r Botanik III, Heinrich-Heine Universitaet Du¨ sseldorf, Universita¨tsstrasse 1, 40225 Du¨ sseldorf, Germany

2Scottish Universities Environmental Research Centre, Scottish Enterprise Technology Park, Rankine Avenue, East Kilbride,

Glasgow G75 0QF, UK (m.russell@suerc.gla.ac.uk)

مترجم: حمیدرضا قاسمی

 

چکیده

تمام اشکال حیات بصورت سلول سازمان یافته است. کده بندی فیزیکی از محیط و خودسازماندهی واکنش های خود ردوکس، از بیشترین صفات حفظ شده در موجودات زنده است. از این رو، مواد معدنی با چنین ویژگی هایی احتمالا دارای حیات اجدادی خواهد بود. ما پیشنهاد می کنیم که حیات در رسوبات منوسولفیدآهن سازمان یافته در پشته های محل رسوخ و چکه های هیدروترمال، درشیبی از ردکس، pH و درجه حرارتی بین مایعات گرم غنی از سولفید و آب های حاوی آهن (II) کف اقیانوس هادئان (Hadean) تکامل یافته است. ساختارهای سه بعدی و به طورطبیعی ساخته شده در رسوبات سولفیدی فلزات فسیل شده مکان چکه ها مشاهده شده که نشان می دهد این ساختارهای معدنی، پیش ساز دیواره سلولی و غشاء های یافت شده در پروکاریوت های آزاد زی بوده اند. توانایی شناخته شده ترکیبات FeS و NiS جهت کاتالیز ساخت استیل متیل سولفید از کربن منوکسید و متیل سولفید (اجزاء سازنده مایعات هیدروترمال) نشان می دهد که ساخت های پیش-زیستی در سطوح درونی این بخش های دارای دیواره سولفید فلزی (که از انتشار محصولات واکنش به اقیانوس ممانعت می کند) غلظت های کافی از واکنش کننده ها را جهت پیشبرد انتقال از ژئوشیمی به بیوشیمی فراهم می کند. شیمی آن چیزی که به عنوان دنیای RNA شناخته می شود، می تواند در این ساختارهای طبیعی اتفاق بیافتد و بخش های کاتالیتیکی دیواره دار باعث تشکیل سیستم همانندسازی کننده می شود. غلظت های کافی پیش سازها جهت حمایت از همانندسازی به صورت ژئوشیمیایی و بیوشیمیایی در شیشه به کمک مراکز FeS و NiS که نقش کاتالیتیکی مهمی بازی می کنند، ساخته شده است. نیای جهانی مورد نظر ما یک سلول آزادزی نیست اما به طور نسبی با بخش های FeSدار به صورت طبیعی کمواسموتیک که قادر به ساخت اجزاء خود است، مطابقت دارد. پیشنهاد می شود که اولین سلول آزاد یک باکتری حقیقی و یک آرکئی باکتری کموآتوتروف بوده است که بیش از 8/3 بیلیون سال پیش از  محدوده های معدنی ساخته شده است. ما پیشنهاد می کنیم که آغاز این تبارهای پروکاریوتیک از محدوده های معدنی به طور مستقل اتفاق افتاده با غشاء های مستقل بیوسنتز غشاء لیپیدی تسهیل شده است: غشاء های ایزوپرنوئید اتر در آرکئی باکتری ها و غشاء های استر اسید چرب در تبار باکتر های حقیقی. پیشنهاد می شود که یوکاریوت ها (انواعی که از نظر اجدادی هتروتروف بوده و حاوی لیپیدهای یوباکتریایی هستند) حدود 2 بیلیون سال پیش از راه همزیستی یک میزبان آرکئی باکتریایی و یک همزیست یوباکتریایی هتروتروفیک یعنی جد مشترک میتوکندریها و هیدروژنوزوم ها به وجود آمده است. صفات تمام پروکاریوت ها به عنوان یک میراث از (به ارث رسیده) نیای جهانی محدودشان بررسی می شود. این صفات که یو و آرکئی باکتری ها را از هم متمایز می سازد (در درون هر گروه مشابه هستند)، به عنوان آثار مرحله تمایز پس از واگرایی از جد جهانی غیرآزاد و قبل از نشات گرفتن سبک زندگی کموآتوتروفیک آزاد، بررسی می شود. این صفاتی که توسط  یو و آرکئی باکتری ها به ارث برده می شوند، به عنوان میراثی که از راه همزیستی به ارث رسیده، مورد بحث قرارمی گیرد. این صفات منحصر به یوکاریوت ها به عنوان ابداعات ویژه تبارشان در نظرگرفته می شود. به نظر می رسد که منشاء غشاء های درونی یوکاریوتها و غشاء هسته، نتیجه اتفاقی بیان ژن ها برای ساخت لیپید غشایی یوباکتریایی (از طریق یک دستگاه ژنتیکی آرکئی باکتریایی در محیطی که کاملا برای تجمع چنین ترکیباتی فراهم نشده) باشد که به حبابچه های لیپیدی یوباکتریال در سیتوزول اطراف محل ساخت آنها منجر می شود. تحت این شرایط ذکر شده، قدیمی ترین تقسیم در دنیای زنده بین یو و آرکئی باکتری ها است، در حالی که شدیدترین طبقه بندی تکاملی بین پروکاریوت ها و یوکاریوت ها است.

[ ۱۳٩٠/٦/٢٠ ] [ ۱۱:٥۳ ‎ق.ظ ] [ حمیدرضا قاسمی ]
.: Weblog Themes By WeblogSkin :.
درباره وبلاگ

دانشجوی دکترای فیزیولوژی گیاهی دانشگاه اصفهان Hamidecology@yahoo.com
موضوعات وب
صفحات دیگر
امکانات وب

آمار سایت


رمان