نجح فريق دولي بقيادة Timothy Bromage في استخراج وتحليل متحولات أيضية من عظام متحجرة تتراوح أعمارها بين 1.3 و3 ملايين سنة، ونُشرت الدراسة في مجلة Nature. استخدم الباحثون علم الأيض الجزيئي وتقنية مطياف الكتلة لتحويل الجزيئات إلى أيونات وتحديد هويتها. اختبر الفريق الفكرة أولاً على عظام فئران حديثة وحدد نحو 2,200 متحوّل، ولاحقًا كشف عن بروتينات مثل الكولاجين في بعض العينات.
ثم فحص الباحثون شظايا أحفورية من مجموعات في تنزانيا ومالاوي وجنوب إفريقيا تعود إلى أنواع لها نظراء معيشون اليوم، مثل عدة قوارض، وحيد قرن صغير أو ظبي، وخنزير، وفيل. أسفرت التحليلات عن آلاف متحولات، وكثير منها تشترك مع حيوانات معاصرة، ما سمح باستنتاج عمليات أيضية أساسية مثل أيض الأحماض الأمينية والكربوهيدرات والفيتامينات والمعادن.
كشفت بعض المتحولات إشارات إلى جينات مرتبطة بالإستروجين مما يوحي بأن بعض الحيوانات كانت إناثًا. وفي حالة سنجاب أرضي عمره 1.8 مليون سنة من وادي أولدوفي وُجد متحوّل مرتبط بالطفيلي Trypanosoma brucei بالإضافة إلى علامات استجابة مضادة للالتهاب، متسقة مع إصابة. كما دلّت متحولات نباتية، بينها أشكال من الألوة والهليون، على النظام الغذائي وساعدت في إعادة بناء ظروف محلية مثل الحرارة وهطول الأمطار والتربة وتغطية الأشجار.
تتفق هذه النتائج مع أعمال سابقة تصف طبقات وادي أولدوفي، ويقترح المؤلفون أن دراسة الأيض الجزيئي للحفريات قد تفتح مستوى جديدًا من التفاصيل البيئية ما قبل التاريخية. شارك مؤلفون من مؤسسات في فرنسا وألمانيا وكندا والولايات المتحدة، وحصل البحث على دعم من The Leakey Foundation ودعم فني من National Institutes of Health.
كلمات صعبة
- متحول — جزيء ناتج عن تفاعلات كيميائية حيويةمتحولات, متحوّل
- علم الأيض الجزيئي — دراسة العمليات الكيميائية داخل الخلايا
- مطياف الكتلة — جهاز يحدد كتلة الجزيئات وأيوناتها
- كولاجين — بروتين يعطي القوة والدعم للأنسجةالكولاجين
- أحفوري — خاص ببقايا أو مواد متحجرة قديمةأحفورية
- إستروجين — هرمون جنسي أنثوي يؤثر على الصفات الجسديةالإستروجين
- استجابة مضادة للالتهاب — رد فعل يقلل الورم والألم والالتهاب
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- كيف يمكن لدراسة المتحولات الأيضية أن تغير فهمنا للبيئات القديمة؟ اذكر مثالًا واحدًا من النص.
- ما قيمة اكتشاف مؤشرات مرضية أو طفيليات في أحفوريات قديمة بالنسبة لتفسير حياة الحيوانات؟
- ما صعوبات أو قيود تتوقعها عند استخدام مطياف الكتلة لتحليل عينات أحفورية قديمة؟
