نتایج یک مطالعه‌ی جدید نشان می‌دهد که باکتری‌ها با نرخ قابل توجهی منقرض می‌شوند. با این حال، رقابت بین گونه‌های باکتریایی، نرخ بالای انقراض‌های میکروبی را کنترل نموده و از آسیب‌پذیری آن‌ها در برابر انقراض‌های چندگونه‌ای ناگهانی و بزرگ، می‌کاهد.
بر اساس نتایج پژوهش جدیدی که با همکاری دانشگاه بریتیش کلمبیا، مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا و آزمایشگاه ملی لارنس برکلی صورت گرفته، باکتری‌ها با نرخ قابل توجهی منقرض می‌شوند. علی‌رغم این نرخ انقراض بالا، به نظر می‌رسد باکتری‌ها به نوعی توانسته‌اند از انقراض‌های بزرگ دسته‌جمعی که شمار قابل توجهی از گونه‌های زیستی را به نابودی کشانیده است، جان سالم به در ببرند. این یافته‌های متناقض، به طور گسترده‌ای باعث شده است دانشمندان تصور کنند که آرایه‌های میکروبی، به علت جمعیت‌های بسیار بزرگی که در خود جای داده، به ندرت کاملاً از بین می‌رود.
این مطالعه، که نتایج آن امروز در ژورنال Nature Ecology and Evolution منتشر گردید، از توالی‌یابی انبوه DNA و آنالیز کلان‌داده‌ها برای ایجاد نخستین درخت تکاملی استفاده کرده که شامل کسر بزرگی از باکتری‌های ساکن زمین در یک میلیارد سال اخیر است.
استیلیانوس لوکا (Stilianous Louca)، پژوهشگری از مرکز پژوهش تنوع زیستی بریتیش کلمبیا، که این مطالعه را سرپرستی کرد، توضیح می‌دهد: «باکتری‌ها به ندرت فسیل می‌شوند. بنابراین، ما درباره‌ی تکامل چشم انداز میکروبی در طول زمان، اطلاعات بسیار کمی داریم. توالی‌یابی و تکنیک‌های ریاضی به ما کمک کرده که بتوانیم تبارنامه‌ی باکتری‌ها را تکمیل نموده، نقشه‌ای از چگونگی تنوع پیدا کردن آن‌ها در طول زمان به دست آوریم و از انقراض‌هایشان نیز پرده برداریم.»
لوکا و همکارانش تخمین می‌زنند که چیزی بین ۱.۴ الی ۱.۹ میلیون دودمان باکتریایی، امروزه بر روی زمین وجود داشته باشد. آن‌ها هم‌چنین توانسته‌اند نحوه‌ی تغییر این عدد در یک میلیارد سال گذشته را نیز تعیین نمایند. تنها ۴۵ تا ۹۵ هزار مورد انقراض باکتریایی در یک میلیون سال گذشته رخ داده است.
لوکا ادامه می‌دهد: «با این که تنوع باکتریایی مدرن، بدون شک بالا است، ولی این تنها یک تصویر بسیار کوچک از تنوعی است که تکامل در طی تاریخ حیات کره‌ی زمین، پدید آورده است.»
علی‌رغم انقراض مکرر و مداوم گونه‌های منفرد، نتایج این مطالعه حاکی از آن بوده که – به طور کلی – تنوع باکتری‌ها بدون وقفه و به طور تصاعدی افزایش یافته است. باکتری‌ها هم‌چنین از انقراض‌های دسته‌جمعی ناگهانی و با مقیاس جهانی که به طور دوره‌ای در میان گیاهان و حیوانات رخ داده است، در امان مانده‌اند. لوکا گمان می‌کند که رقابت بین گونه‌های باکتریایی، نرخ بالای انقراض‌های میکروبی را کنترل نموده، و از آسیب‌پذیری آن‌ها در برابر انقراض‌های چندگونه‌ای ناگهانی و بزرگ، می‌کاهد.
رویدادهای گونه‌زایی و انقراض پیشین، رد پای پیچیده‌ای در درخت تبارزایی بر جای گذاشته است. درخت تبارزایی، ساختار ریاضی‌واری است که وابستگی تکاملی بین گونه‌های باکتریایی موجود را رمزگذاری می‌کند.
مایکل دیبلی (Michael Doebeli)، ریاضی‌دان و جانورشناس و نویسنده‌ی ارشد این مقاله از دانشگاه بریتیش کلمبیا، می‌گوید: «انجام چنین مطالعه‌ای ده سال قبل امکان‌پذیر نبود. امروزه، دسترسی به داده‌های توالی‌یابی انبوه و منابع محاسباتی قدرتمند به ما امکان آن را داده است که آنالیزهای ریاضیاتی پیچیده‌ای انجام دهیم.»
این یافته که گونه‌های باکتریایی با نرخ‌های بالایی منقرض می‌شوند، پیامدهای گسترده‌ای روی زیست‌دیرینه‌شناسی خواهد داشت؛ چراکه نشان می‌دهد آن دسته از سنگواره‌های میکروبی که پژوهشگران شناسایی می‌کنند، احتمالاً با گونه‌های مدرن ارتباط نزدیکی ندارند، حتی اگر شبیه به آن‌ها نیز باشند. این سنگواره‌ها نشان‌دهنده‌ی کلادهایی هستند که هیچ نماینده‌ی زنده‌ای ندارند.
لوکا و همکارانش در ادامه می‌خواهند تعیین کنند که ویژگی‌های تنکردشناختی باکتری‌ها چگونه در طی زمان تکامل پیدا می‌کند، و آیا تنوع اکولوژیک آن‌ها مانند تنوع در آرایه‌هایشان، افزایش داشته است یا خیر. اگر این مورد حقیقت باشد، به این معنی خواهد بود که حتی جانداران قدیمی و نسبتاً ساده‌ای ماننده باکتری‌ها، هم‌چنان پتانسیل کشف راه‌های جدیدی برای بقا را دارند.
ترجمه و بازنویسی: محمدرضا دلفیه
منبع: UBS Science
