ثبت‌نام

آخرین جد مشترک جهانی (LUCA)

از طریق توالی‌یابی تطبیقی rRNA، سه دودمان سلولی که به لحاظ فیلوژنتیک متمایز هستند کشف شده است. این دودمان‌ها که با نام قلمرو شناخته می‌شوند عبارتند از باکتریا (باکتری‌ها)، آرکیا (که هر دو از سلول‌های پروکاریوتیک تشکیل یافته‌اند) و یوکاریا (یوکاریوت‌ها). پنداشته می‌شود که قلمروها در اوایل تاریخ حیات زمین از یک جد مشترک (1LUCA) انشعاب یافته‌اند. درخت فیلوژنتیک حیات دو واقعیت تکاملی مهم را آشکار می‌کند:

۱) همه‌ی پروکاریوت‌ها از نظر فیلوژنتیک به شکل تنگاتنگی به هم مرتبط نیستند.

۲) آرکیا بیشتر به یوکاریوت‌ها مرتبط است تا به باکتری‌ها.

بنابراین از زمان آخرین جد مشترک جهانی همه‌ی گونه‌های حیات روی زمین (LUCA)، تنوع‌یابی تکاملی به ظهور اجداد باکتری‌ها و دودمان اصلی دیگری منجر شد. مجدداً این دودمان دوم خود به اجداد آرکیا که ساختار سلولی پروکاریوتیک داشتند و یوکاریا که ساختار سلولی پروکاریوتیک نداشتند انشعاب یافتند. درخت جهانی حیات نشان می‌دهد که LUCA در ابتدایی‌ترین مراحل قلمرو باکتری جای می‌گیرد (مطابق شکل زیر).

 

درخت فیلوژنتیک جهانی حیات که توسط تطبیق توالی ژن‌های rRNA تعریف شده است. در این درخت سه دودمان اصلی باکتریا، آرکیا و یوکاریا نشان داده شده است. همچنین مثال‌هایی از گروه‌های درون هر دودمان نشان داده شده است. آخرین جد مشترک جهانی همه‌ی گونه‌های حیات (LUCA) در این شکل نیز نمایش داده شده است که در قسمت باکتری‌ها نشسته است.

 

 

1Last universal common ancestors

زیست‌گاه‌ها و محیط‌های دشوار زیست

زیست‌گاه‌ها و محیط‌های دشوار زیست

میکرو-ارگان‌ها (ریزموجودات) هر جایی از زمین که قابلیت پشتیبانی از حیات داشته باشد، حضور دارند. این محیط‌ها علاوه بر خاک، آب یا بدن گیاهان و جانوران شامل محیط‌های مصنوعی ساختهٔ دست بشر نیز می‌شوند. به واقع عدم مشاهدهٔ حیات در یک محیط طبیعی اتفاقی نادر است.

برخی زیست‌گاه‌های ریزموجودات محیط‌هایی را شامل می‌شود که خیلی سرد یا خیلی گرم، خیلی اسیدی یا خیلی قلیایی و یا خیلی شور هستند و در کل برای انسان‌ها غیر قابل سکونت می‌باشند. با این‌که این محیط‌ها برای خیلی از موجودات ایجاد خطر می‌کنند ولی با ریزموجودات پیوند خاصی دارند. ریزموجوداتی که در این زیست‌گاه‌های خطرناک ساکنند، شدید دوست (اکستریموفیل) نامیده می‌شوند. این گروه از موجودات مرزهای شیمی فیزیکی حیات را تعیین می‌کنند.

حرارت دوست‌ها در چشمهٔ آب گرم

تصویر یک چشمه‌ی آب گرم. رنگ‌های روشن اطراف دریاچه در این تصویر به دلیل حضور حرارت‌دوست‌ها است.

 

این ریزموجودات در محیط‌های ناملایمی مانند چشمه‌های جوشان آتشفشانی و درون دریاچه‌های یخ زده و در یخ‌ها و دریاهای قطبی و در محیط‌های آبی خیلی شور و در آب و خاکی با pH پایین در حد ۰ و یا بالا در حد ۱۲ و در اعماق دریا در جایی با فشار محیطی ۱۰۰۰ اتمسفر و بیشتر زندگی می‌کنند. به طرز شگفت‌آوری این پروکاریوت‌ها فقط محیط اطراف خود را تحمل نمی‌کنند بلکه برای بقا و رشد به آن وابسته هستند. به همین دلیل به آن‌ها اکستریموفیل1 می‌گویند (“فیلبه معنای دوست داشتن است). جدول ذیل رکوردداران فعلی اکستریموفیل‌ها را به صورت خلاصه معرفی می‌کند و موارد استفاده شده برای طبقه بندی محیط زندگی آن‌ها را نشان می‌دهد.

عامل دشواری زیست
نام
قلمرو
محیط حیات
کمینه
ایده‌آل
بیشینه
دمای بالا
Hyperthermophile
آرکیا
چاه گرمایی2 کف دریا
۹۰°C
۱۰۶°C
۱۲۲°C
دمای پایین
Psychrophile
باکتری
یخ‌های دریا
۱۲°C
۵°C
۱۰°C
اسیدی
Acidophile
آرکیا
جشمه‌های آب گرم اسیدی
pH ۰.۰۶
pH ۰.۷
pH ۴
قلیایی
Alkaliphile
آرکیا
دریاچه‌های گازدار قلیایی
pH ۸.۵
pH ۱۰
pH ۱۲
فشار
باروفیل
باکتری
ته‌نشین عمیق اقیانوس
۵۰۰ atm
۷۰۰ atm
۱۰۰۰ atm
نمک
هالوفیل
آرکیا
محل استخراج نمک
۱۵٪
۲۵٪
(اشباع) ۳۲٪

1 Extremophile

2 Hydrothermal vent‎

#iguru_soc_icon_wrap_6284bb34a070c a{ background: transparent; }#iguru_soc_icon_wrap_6284bb34a070c a:hover{ background: transparent; border-color: #00bda6; }#iguru_soc_icon_wrap_6284bb34a070c a{ color: #acacae; }#iguru_soc_icon_wrap_6284bb34a070c a:hover{ color: #ffffff; }