هل تواجه البكتيريا خطر الانقراض كغيرها من الكائنات الحية؟

وفقًا لأبحاث جديدة من جامعة كولومبيا الوطنية، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، ومختبر لورانس بيركلي الوطني؛ تنقرض البكتيريا بمعدلاتٍ كبيرة، على الرغم من ظهورها لتجنّب الانقراضات الجماعية التي تضرب أشكال الحياة المتعددة على سطح كوكبنا.

تتناقض هذه الاكتشافات والأبحاث مع التفكير العلمي على نطاقٍ الواسع بأنَّ أصناف البكتيريا -وعلى الرغم من كثرة تعدادها وأصنافها- نادرًا ما تموت.

نُشرت دراسةٌ في Nature Ecology and Evolution استخدمت التسلسل الضخم للحمض النووي وقاعدة بياناتٍ تحليلية كبيرة لتكوين أول شجرةٍ تطورية تضم جزءًا كبيرًا من بكتيريا الأرض على مدار مليارات السنوات الماضية.

يقول ستيليانوس لوكا، الباحث في مركز أبحاث التنوع البيولوجي والذي قاد هذه الدراسة: «نادرًا ما تتحجّر البكتيريا؛ ولذلك نحن لا نعرف الكثير عن تطور الحياة الميكروسكوبية على مرّ الزمن.

ساعدتنا الرياضيات والتسلسلات على ملء الشجرة التطورية للبكتيريا، وتحديد كيفية تنوّعها بمرور الزمن، وكشف الانقراضات».

قدّر لوكا وزملاؤه أنَّ هناك ما بين 1.4 مليون و1.9 مليون نوعٍ من البكتيريا موجودٍ على أرضنا في الزمن الراهن.

واستطاعوا أيضًا تحديد عدد المرات التي تغيّرت فيها هذه الأنواع على مدار مليارات السنين مع حوالي 45000 إلى 95000 عملية انقراضٍ في آخر مليون سنة.

يقول لوكا: «على الرغم من أنَّ التنوّع البكتيريّ الحديث مرتفعٌ بشكلٍ لا شك فيه؛ إلا أنه مجرد لمحةٍ بسيطة عن التنوّع الذي أحدثه التطوّر عبر تاريخ الأرض».

على الرغم من الانقراض المستمر والمتكرر للأنواع الفردية؛ يُظهر البحث أنَّ البكتيريا -بشكلٍ عام- قد تنوعت بشكلٍ كبيرٍ دون انقطاع.

وقد تجنّبوا في البحث الانقراضات الجماعية المفاجئة على نطاق الكوكب التي حدثت بشكلٍ دوري في النباتات والحيوانات.

يشكّ لوكا في أنَّ المنافسة بين الأنواع البكتيرية تدفع إلى ارتفاع معدل الانقراضات الجرثومية؛ ما يجعلها أقل عرضة للانقراض المفاجئ، والانقراض متعدد الأنواع.

تركت أحداث التنوع البيئي والانقراضات أثرًا مُعقدًا في سلالات التطور والتراكيب الدقيقة التي ترمز للعلاقات التطورية بين الأنواع البكتيرية الموجودة.

يقول مايكل دوبيلي، عالم الرياضيات وعالم الحيوانات في جامعة كولومبيا: «لم تكن هذه الدراسة متاحة وممكنة منذ عشر سنوات.

أُتيح لنا اليوم توفّر بيانات التسلسل الهائلة والموارد الحاسوبية الضخمة في سبيل إجراء التحليل الرياضي المعقّد».

يرغب لوكا وزملاؤه في تحديد كيفية تطور الخصائص الفيزيولوجية للبكتيريا بمرور الوقت، وما إذا كان تنوّعها الإيكولوجي يزداد بشكلٍ مماثلٍ لتنوّعها التصنيفي.

إذا كان هذا صحيحًا، فسيعني ذلك أنه حتى الكائنات القديمة والبسيطة نسبيًا (مثل البكتيريا) لا تزال لديها القدرة على اكتشاف طرقٍ جديدةٍ للبقاء على قيد الحياة.