أحيانًا يقودنا التطور بطرق ملتوية، ويشير إلى بنية خلوية تعادل الدمى الروسية (البابوشكا) – خلية داخل خلية داخل خلية
نواة كائن وحيد الخلية يُسمى كلوراراتشنيوفيت (نوع من الطحالب الخضراء)، محاطة بالبلاستيدات الخضراء المطلية هنا باللون الأحمر.مصدر الصورة: باتريك كيلينج، جامعة كولومبيا البريطانية
البلاستيدات الخضراء، وهي عضية خلوية لها القدرة على القيام بعملية التمثيل الضوئي، كانت في الماضي بكتيريا مستقلة، يبتلعها ويستعبدها ميكروب آخر أكبر. مهد هذا الحدث الطريق لتطوير النباتات والطحالب. طورت الخلية المبتلعة والخلية المبتلعة علاقة تعايش داخلي بينهما (إندو = داخلي). ربما استفادت العلاقات المتبادلة من كل من الطرفين، حيث استفاد أحدهما من منتجات التمثيل الضوئي، بينما استفاد الآخر من البيئة المحمية. ومع ذلك، على عكس الأنواع الأخرى التي تحافظ على علاقات متبادلة فيما بينها، ومنفصلة عن بعضها البعض، في هذه الحالة يوجد أحد الأنواع داخل النوع المضيف - التعايش الداخلي.
وبعد مرور العصور، وفي عملية تسمى التعايش الداخلي الثانوي، ابتلعت الأوليات آكلة اللحوم الطحالب الخضراء (التي، كما تتذكرون، تطورت من خلية ابتلعت هي نفسها بكتيريا التمثيل الضوئي).
الآن، بعد تحديد تسلسل القواعد في الحمض النووي للبلاستيدات الخضراء، من الممكن إثبات أن هذا الحدث الثاني لم يحدث مرة واحدة بل مرتين على الأقل.
ركزت الدراسة على مجموعة من الأوليات المعروفة باسم الكلوراراتشنيوفيت. تشكل الكائنات التي تنتمي إلى البروتوزوا مملكة فرعية من الكائنات الحية الدقيقة وحيدة الخلية الشبيهة بالحيوانات في مملكة البروتيستا.
تحتوي نباتات الكلوراراشنيوفيت على خلايا سوطية تشبه الأميبا يمكنها الاتصال ببعضها البعض عن طريق دمج نتوءاتها الدقيقة لتكوين شبكة من الخلايا، والتي تعمل معًا على حبس الفريسة، والتي عادة ما تكون كائنات أولية أخرى. اسم Chlorarachniophytes يعني "العنكبوت الأخضر" باللغة اليونانية. يمكن للنباتات الكلوراراشنيوفيت، على الرغم من كونها من الأوليات، أن تقوم أيضًا بعملية التمثيل الضوئي (خاصية الخلية النباتية، وليست الخلية الشبيهة بالحيوان). إنهم ينتمون إلى إحدى مجموعتي الأوليات، التي اكتسبت البلاستيدات الخضراء في أي مرحلة من تاريخها عن طريق الابتلاع والتعايش الداخلي مع الطحالب الخضراء. المجموعة الثانية التي اكتسبت هذه القدرة تسمى يوجلينيدس.
هناك خلاف بين الباحثين المختلفين حول كيفية حصول المجموعتين على الطحالب الخضراء. يدعي البعض أن هذا حدث لسلف مشترك، والذي انفصلت عنه هاتان المجموعتان من الأوليات لاحقًا، بينما يعتقد البعض الآخر أن هذه "الاستحواذات" كانت مستقلة ومستقلة عن بعضها البعض. من المثير للاهتمام بشكل خاص دراسة النباتات الكلوراراشنيوفيت، حيث أن هذه الميكروبات لا تزال تحتفظ بجزء من نواة الطحالب الخضراء، وهي حقيقة تشير إلى أن عملية التعايش الداخلي الثانوي لا تزال تحدث في عصرنا.
قام باتريك كيلينج - عالِم الأحياء التطورية بجامعة كولومبيا البريطانية في فانكوفر بكندا - وزملاؤه بتسلسل جينوم البلاستيدات الخضراء في أحد أنواع نباتات الكلوراراشنيوفيت. يبلغ طول الجينوم 692,000 قاعدة فقط، مما يجعله أقصر جينوم البلاستيدات الخضراء المعروف حاليًا. وقد وجد أن الجينوم يحتوي على 57 جينًا لترميز البروتين. تظهر المقارنة بين هذا التسلسل وتسلسلات البلاستيدات الخضراء من مختلف الطحالب الخضراء وعائلة الإيغلينيات أن مجموعة الكلوراراتشنيوفيتات حصلت على البلاستيدات الخضراء الخاصة بها بشكل مستقل، ربما من قاع أي بحيرة. ويقدر توماس كافاليير سميث من جامعة أكسفورد أن الحدث وقع قبل 135-380 مليون سنة. من ناحية أخرى، إذا حدث هذا التعايش الداخلي مرة واحدة فقط (سلف مشترك)، فمن الممكن أن هذه الميكروبات استغلت طاقة الشمس لتلبية احتياجاتها منذ 540 مليون سنة.
يقول جون أشيبالد، عالم الوراثة المقارن في جامعة دالهوزي في هاليفاكس، كندا: "إن هذه بالفعل أحداث قديمة جدًا، ومن الصعب استنفاد التاريخ التطوري للتعايش الداخلي بهذه الطريقة". ويبدو أن التحليل الجديد يشير إلى أنه تم استيعاب الطحالب الخضراء في خلايا الأوليات آكلة اللحوم مرتين على الأقل، بشكل مستقل.
* مخلوقات تنتمي إلى البروتوزوا، وهي مملكة فرعية من الكائنات الحية الدقيقة وحيدة الخلية الشبيهة بالحيوانات في مملكة البروتيستا. الغالبية العظمى من الطلائعيات وحيدة الخلية، ويتراوح حجمها بين 0.01 و0.5 ملم (أي أكبر بكثير من البكتيريا). ومن بين الطلائعيات متعددة الخلايا يمكننا أن نذكر الطحالب البنية والحمراء، على سبيل المثال. الطلائعيات شائعة جدًا في البيئات المائية والترابية. معظمها متغاير التغذية وبعضها يعيش كطفيليات، على سبيل المثال داخل جسم الإنسان. ومن بين الطلائعيات الأكثر شهرة، إلى جانب الطحالب المذكورة، يمكن تسمية العديد من أنواع العفن والأميبا. ويقدر عدد الأنواع الطلائعية بحوالي 200,000 نوع. تميل التصنيفات التصنيفية الحديثة مرة أخرى إلى القضاء على مملكة الطلائعيات وتقسيمها بين الحيوانات (الأميبا) والنباتات (الطحالب). تسمى الطلائعيات الشبيهة بالحيوانات (الأميبا بشكل رئيسي) بالبروتوزوا.
