التنوع الحيوي عززه الابداع الجيني قبل ثلاثة مليارات سنة

قبل نحو ثلاثة مليارات سنة, شهدت البكتيريا والكائنات البدائية التي كانت موجودة على الارضفورة من «الابداع الجيني» ادت الى نشوء اكثر من ربع الجينات الموجودة حاليا لدى الاجناس الحية.
التوصل الى وصف كيفية ظهور الحياة على كوكبنا يشكل احد اكبر التحديات بالنسبة الى علماء الاحياء وعلماء الاحاثة.
بفضل الاحافير الكثيرة المكتشفة، نعرف ان الحياة على الارض شهدت حقبة من التغييرات السريعة قبل نحو580 مليون سنة، وهي فترة اطلق عليها اسم «الانفجار الكمبري»، واستمر تطور الاجناس هذا طوال ملايين السنوات ليؤدي الى التنوع الحيوي الذي نعرفه حاليا. اولى مؤشرات الحياة على الارض برزت قبل حوالى8 ،3 مليارات سنة. لكن يصعب تحديد مسار التطور الذي تبعته، كون أشكال الحياة الوحيدة في الفترة السابقة للحقبة الكمبرية تقتصر على البكتيريا وغيرها من الكائنات وحيدة الخلية التي تفتقر الى قوقعة وهياكل عظمية, وبالتالي لم تترك الا القليل من الآثار المتحجرة.
لكن كل الكائنات الحية تتمتع بمجين. وبما ان كل الكائنات ورثت مجينها، او على الاقل جزءا منه من اسلافها، خطرت لعلماء احياء امريكيين متخصصين بالنمذجة فكرة الاستعانة بالمجينات العصرية لاعادة رسم مسار تطور المتعضيات المجهرية القديمة.
لتعقب آثار اسلافنا القدماء في الحقبة ما قبل الكمبرية، استند باحثون من معهد ماساشوستسللتكنولوجيا (ام آي تي) في كامبردج (الولايات المتحدة) الى نحو مئة مجين حالي معروف جيدا. ثم ادخلوا هذه المعلومات في نموذجهم الحسابي، آخذين بعين الاعتبار كل انواع التطور التي يمكن ان تكون شهدتها هذه المجينات مع مرور الزمن: ظهور الجينات او اختفاءها، النقل بالتهجين أو تعرض الاجناس ل«السلب»»من قبل اجناس اخرى، الخ...
والأمر المفاجئ هو ان هذه «المتحجرات المجينية» التي اعيد تشكيلها تشير الى انه قبل ما بين3 , 3 و8 , 2 مليارات سنة، وهي فترة وجيزة نسبيا على مقياس التطور، شهدت الكائنات الحية فترة من الابداع الجيني المكثف، ما ادى الى تعزيز التنوع الحيوي من خلال ظهور عدد كبير من الاجناس الجديدة. خلال تلك الفترة, ظهر27 % من سلالات الجينات الحالية وفقا لمعدي هذه الدراسة التي نشرت نتائجها الاحد في المجلة البريطانية نيتشور.
ويقول اريك الم, احد معدي الدراسة «الأمر المدهش فعلا في هذا الاكتشاف هو انه يثبت ان تاريخ الاحداث البالغة القدم مسجل في الحمض النووي (دي ان آي) الذي تتشاركه الكائنات الحية». واكتشف المهندسان المختصان بعلم الاحياء ايضا ان عددا كبيرا من هذه الجينات الجديدة مرتبط بطريقة او بأخرى بالاكسجين، وبشكل ادق بعملية حيوية كيميائية تتحكم ب«نقل الالكترونات». انها ظاهرة ثورية بالنسبة الى الكائنات الحية في تلك الفترة (الميكروبات والنباتات) لأنها تتيح للالكترونات التحرك داخل غشاء الخلية, وبالتالي تنشق الاكسيجين وامتصاص طاقة الشمس من خلال عملية التخليق الضوئي.
ولم يبدأ الاكسيجين بالتراكم في الغلاف الجوي للارض الا قبل5 , 2 مليار سنة، الأمر الذي ادى الى ابادة عدد كبير من الكائنات غير القادرة على تنشق هذا الغاز وهو حدث اطلق عليهاسم «الاكسدة الكبيرة» او «كارثة الاكسيجين»في اشارة الى هذه الازمة البيئية