اكتشاف أكبر جينوم على وجه الأرض، وهنا كانت المفاجأة!

اكتُشِف سرخس صغير غير ملحوظ ينمو فقط على جزيرة نائية في المحيط الهادئ يوم الجمعة ليدخل موسوعة جينيس للأرقام القياسية لامتلاكه أكبر جينوم لأي كائن حي على الأرض.

يحتوي سرخس كاليدونيا الجديدة Tmesipteris oblanceolata على الحمض النووي المكتظ في نوى خلاياه أكثر ب 50 مرة مما لدى البشر. وقال العلماء في دراسة جديدة أنه في حال تفكيك الحمض النووي من إحدى خلايا السرخس -والتي هي مجرد جزء من ملليمتر- فإنه سيمتد إلى 106 متر (350 قدم)، وإذا وقف باستقامة سوف يكون الحمض النووي أطول من البرج الشهير الذي يحمل ساعة بيج بن في لندن.

بلغ وزن جينوم السرخس 160 زوجًا من غيغابايت (Gbp)، وهو قياس طول الحمض النووي. ويُعد هذا أكبر بنسبة 7% من النبتة اليابانية پاريس جاپونيكا التي تحمل الرقم القياسي السابق.

إذ يُعد الجينوم البشري ضئيلًا نسبيًا ويقدّر بحوالي 3.1 غيغابايت، وفي حال فككنا حمضنا النووي لكان طوله حوالي مترين.

وقالت الكاتبة المشاركة في الدراسة ‘آليا ليتش Ilia Leitch’، الباحثة في الحدائق النباتية الملكية كيو في المملكة المتحدة، لوكالة فرانس برس: “فوجئ الفريق بالعثور على شيء أكبر حتى من جابونيكا باريس، واعتقدنا أننا قد وصلنا إلى الحد البيولوجي. إننا نتقدم فعلًا إلى أقصى درجات البيولوجيا”.

لا تتواجد السراخس، التي تنمو بطول خمسة إلى 10 سنتيمترات، إلا في كاليدونيا الجديدة، وهي إقليم فرنسي في المحيط الهادئ شهدت مؤخرًا اضطرابات.

سافر اثنان من أعضاء فريق البحث إلى الجزيرة الرئيسية ‘غراند تير’ في عام 2023 وعملا مع العلماء المحليين من أجل الدراسة التي نشرت في مجلة آي ساينس.

منحت موسوعة غينيس للأرقام القياسية السرخس لقب “أكبر جينوم”. وقال مدير تحرير موسوعة غينيس للأرقام القياسية ‘آدم ميلوارد Adam Millward’: “إن فوز هذا السرخس -الذي يبدو غير ضار- يوضح أن أصحاب الأرقام القياسية ليسوا دائمًا الأبهى من الخارج”.

ومرة أخرى ما هو الجينوم؟

يُقدّر أنّ البشر لديهم أكثر من 30 تريليون خلية في أجسامهم، وأوضح ليتش أن داخل كل خلية من هذه الخلايا نواة تحتوي على الحمض النووي الذي يشبه كتاب التعليمات التي ترشد الكائنات الحية نحو طريقة العيش والبقاء على قيد الحياة، ويُسمّى مجمل الحمض النووي للكائن الحي بالجينوم. قدّر العلماء حتى الآن حجم الجينوم بحوالي 20,000 كائن حي، وهذا ليس إلا جزء صغير من الحياة على الأرض.

ومن الحيوانات، تمتلك السمكة الرخامية أكبر جينوم والذي يصل إلى 130 زوج أساسي.

في حين أن النباتات لديها أكبر جينوم، فإنها يمكن أن تحتوي أيضًا على جينومات بأحجام صغيرة لدرجة لا تُصدق.

يبلغ جينوم Genlisea aurea 0.06 جيجا بايت فقط، ولكن لا ينبغي لنا أن نشعر بالنقص عندما نقارن أنفسنا بنبتة T. Oblanceolata العظيمة.

تقول ليتش: “تشير جميع الأدلة إلى أن وجود جينوم ضخم يعتبر عيبًا”. إذ أنه كلما زاد مقدار الحمض النووي لديك، احتجت إلى خلايا أكبر حجمًا لاستيعاب كل ذلك.

بالنسبة للنباتات، الخلايا الأكبر تعني أشياء مثل مسام أوراق أكبر، والتي يمكن أن تجعلها تنمو بشكل أبطأ، ومن الصعب أيضًا إنتاج نسخ جديدة من كل هذا الحمض النووي، مما يحد من قدراتها التكاثرية. وهذا يعني أن أكبر الجينومات يمكن رؤيتها في النباتات المعمرة بطيئة النمو والتي لا يمكنها التكيف بسهولة مع الظروف القاسية والتنافسية.

وقالت ليتش: “يمكن أن يؤثر حجم الجينوم يمكن على كيفية استجابة النباتات لتغير المناخ وتغيير استخدام الأراضي والتحديات البيئية الأخرى التي يسببها البشر”.

لماذا كل هذا الحمض النووي؟

ربّما لا يزال هناك جينوم أكبر في مكانٍ ما، لكن تعتقد ليتش أن هذا السرخس قريب من الحد الأقصى.

قالت: “لا أستطيع أن أفهم كيف يعمل كائن حي بكل هذا الحمض النووي”.

واعترفت بأن العلماء لا يعرفون ما يفعله أغلب الحمض النووي في مثل هذه الجينات الضخمة.

ويقول البعض أن معظمها “حمض نووي غير مرغوب فيه”.

وأضافت ليتش: “لكن هذا على الأرجح نابع من قلة معرفتنا. ربما لديها وظيفة لم نعثر عليها بعد”.

اتفق ‘جوناثان ويندل Jonathan Wendel’ ، عالم النبات في جامعة ولاية آيوا الذي لم يشارك في البحث، على أن مقدار الحمض النووي الذي يحمله السرخس مدهش، وقال لوكالة فرانس برس: “هذا يمثّل الخطوة الأولى فقط. إنّ اللغز الكبير هو معنى كل هذا التباين -كيف تنمو الجينومات وتتقلص، وما هي الأسباب التطورية والنتائج المترتبة على هذه الظواهر؟”.