بقا در اعماق درازگودال ماریانا؛ حیات در یکی از سمی‌ترین نقاط سیاره نیز جریان دارد
بقا در اعماق درازگودال ماریانا؛ حیات در یکی از سمی‌ترین نقاط سیاره نیز جریان دارد
سیاره‌ی آبی ما شاید زیست‌پذیرترین مکان شناخته‌شده در کهکشان باشد، اما هنوز گوشه‌هایی از آن وجود دارد که به‌سختی می‌توان در آن‌ها نشانی از حیات یافت. بیابان خشک و بی‌رحم آتاکاما، سرمای فلج‌کننده‌ی جنوبگان و از همه سخت‌تر، فشار عظیم، دمای انجمادی و شوری باورنکردنی اعماق اقیانوس است.
با‌این‌حال، همان‌طور که ایان مالکوم، ریاضی‌دان مشهور، در فیلم ژوراسیک پارک گفت: «زندگی، راهش را پیدا می‌کند.» و اکنون، به لطف پژوهشی تازه، کمی بیشتر از گذشته می‌دانیم که این راه چگونه پیدا می‌شود.
به‌گزارش آی‌اف‌ال‌ساینس، پژوهشی جدید از دانشمندان دانشگاه برمن آلمان و مؤسسه‌ی اقیانوس‌شناسی وودزهول ماساچوست، دریچه‌ای تازه به درک حیات در عمیق‌ترین و غیرممکن‌ترین زیستگاه‌های زمین گشوده است. در مطالعه آمده است: «یافته‌های ما درکی بنیادی از زیست‌کره‌ی زیرسطحی وابسته به سرپانتینیت در منطقه‌ی پیش‌کمان ماریانا فراهم می‌کند.»
به بیان ساده‌تر، پژوهشگران در اعماق منطقه‌ای از درازگودال ماریانا، نشانه‌هایی از حیات میکروبی یافته‌اند. این میکروب‌ها در شرایطی زنده مانده‌اند که تقریباً برای هر شکل دیگری از حیات مرگبار است.
میکروب‌ها در شرایطی زنده مانده‌اند که برای هر شکل دیگری از حیات مرگبار است
پژوهشگران توضیح می‌دهند گذار نشانگرهای زیستی چربی از رسوبات سطحی به گِل سرپانتینیت، نشانگر تاب‌آوری حیرت‌انگیز جوامع میکروبی است؛ موجوداتی که خود را با دگرگونی‌های شدید شیمی‌زمین‌شناسی سازگار کرده‌اند و هرچه شرایط از حالت معمول دورتر می‌شود، گونه‌های مقاوم‌تر یا اکستریموفیل‌ها به تدریج بر محیط چیره می‌شوند.
منطقه‌ی پیش‌کمان ماریانا، بخشی از بستر اقیانوس است که میان کمان آتشفشانی فعال و ژرف‌ترین بخش درازگودال ماریانا قرار دارد. این محیط به‌شدت قلیایی، بسیار سرد و پوشیده از گِل‌فشان‌هایی است که سنگ‌های غنی از آهن را به آب تیره و عمیق پرتاب می‌کنند. در فشارهای بسیار بالا و محیط قلیایی، این سنگ‌ها دراثر واکنش‌های شیمیایی به مواد معدنی نادر و فلزات طبیعی مانند آوارویت و آهن خالص تبدیل می‌شوند؛ فرآیندی که «سرپانتین‌زایی» نام دارد.
در بیشتر بخش‌های درازگودال، واکنش یادشده بسیار شدید است: صدها درجه حرارت آزاد می‌کند و گازهایی مانند هیدروژن، متان و سولفید هیدروژن را در آب می‌پراکند. این گازها موجب شکل‌گیری مجراهای گرمابی می‌شوند که در واقع تنها پناهگاه حیات در آن اعماق به شمار می‌روند.
اما در پیش‌کمان، داستان متفاوت است. با وجود گلفشان‌ها، بستر سرد می‌ماند و تاکنون تصور می‌شد فاقد هرگونه حیات است. فلورنس شوبوتس، زمین‌شیمی‌دان آلی از مرکز علوم محیط‌زیست دریایی در دانشگاه برمن و نویسنده‌ی همکار مقاله، در بیانیه‌ای توضیح داد: «تا پیش از این، وجود میکروارگانیسم‌های تولیدکننده‌ی متان در این سامانه تنها فرضیه‌ای نظری بود و هرگز به‌طور مستقیم تأیید نشده بود.»
علت آشکار است: محیط آن‌قدر خصمانه و خشن است که حتی اگر دی‌ان‌ای وجود داشته باشد، ابزارهای معمول توان شناسایی آن را ندارند. برای یافتن آثار حیات، تراکم مشخصی از سلول‌ها لازم است؛ در غیر این صورت، هیچ نشانه‌ای در نتایج به‌جا نمی‌ماند. به بیان دیگر، ممکن است حیات در آنجا وجود داشته باشد، اما چنان پراکنده و ضعیف که از دید فناوری‌های فعلی پنهان مانده است.
به همین خاطر، پژوهشگران به‌جای جست‌وجوی دی‌ان‌ای، سراغ نشانه‌های چربی رفتند. پالاش کوماوات، نویسنده‌ی اصلی مقاله و دانشجوی دکتری علوم زمین در دانشگاه برمن، می‌گوید: «ما موفق شدیم مولکول‌های چربی را شناسایی کنیم.»
جوامع کشف‌شده احتمالاً از آغاز شکل‌گیری حیات بر زمین در چنین محیط‌هایی ظهور کرده‌اند
برخلاف دیگر میکروب‌های اعماق اقیانوس که از گازها و مواد معدنی آزادشده توسط واکنش سرپانتین‌زایی تغذیه می‌کنند، این میکروب‌ها مستقیماً از ترکیبات درون خود سنگ‌ها انرژی استخراج می‌کنند. نتیجه‌ی این فرایند تولید متان است؛ گازی که هرچند یکی از مؤلفه‌های مهم اثر گلخانه‌ای است، در عین حال سنگ‌بنای بسیاری از زنجیره‌های غذایی اعماق اقیانوس نیز به شمار می‌رود.
شوبوتس در ادامه می‌گوید: «در کمال شگفتی حیات در چنین شرایطی (با pH بسیار بالا و غلظت اندک کربن آلی) اساساً امکان‌پذیر است.» تحلیل چربی‌ها نشان می‌دهد که چندین جامعه‌ی میکروبی متفاوت نه‌تنها در آنجا وجود دارند، بلکه مدت‌هاست در چنین محیطی پایدار مانده‌اند و به نوعی، با وجود همه‌ی سختی‌ها، زیست‌کره‌ای کوچک و پنهان ساخته‌اند.
اما «مدت طولانی» دقیقاً چقدر است؟ اگر حدس پژوهشگران درست باشد، این جوامع احتمالاً از آغاز شکل‌گیری حیات بر زمین در چنین محیط‌هایی ظهور کرده‌اند. شوبوتس می‌گوید: «ما گمان می‌کنیم حیات نخستین دقیقاً در چنین مکان‌هایی پدید آمده است. کسب درکی مستقیم از چنین زیستگاه‌های میکروبی، حقیقتاً هیجان‌انگیز است.»
پژوهش در نشریه‌ی علمی Communications Earth & Environment منتشر شده است.
منبع : زومیت
