میکروب

راز حیات میکروب های اعماق دریا بدون نور خورشید

میکروب های اعماق اقیانوس با کمک هیدروژن و مونوکسید کربن است که انرژی می‌گیرند و به حیات خود ادامه می‌دهند.

پاژ نیوز | اینکه‌ چه چیزی به موجوداتی که اعماق اقیانوس را خانه  خود می‌دانند زندگی و انرژی می دهد؟ مدت‌ها است که  یک راز بوده است؛ اما یک مطالعه برای اولین بار در جهان به رهبری محققان دانشگاه موناش سرانجام به ما پاسخ مناسبی می‌دهد و صدالبته ممکن است این پاسخ  اعتبار بیشتری به نظریه محل پیدایش حیات در سیاره ما ببخشد.

مدت‌ها تصور می‌شد که بخش عمده‌ای از حیات اقیانوس‌ها توسط فتوسنتز از طریق نور خورشید تأمین می‌شود. این فرآیند معمولاً با گیاهان زمینی همراه است. ارگانیسم از نور خورشید برای تبدیل دی اکسید کربن و آب به مولکول های آلی استفاده می‌کند. این فرآیندی است که تقریباً در همه جلبک ها نیز اتفاق می‌افتد. اما نور خورشید که  نمی تواند به اعماق تاریک اقیانوس نفوذ کند.

یک مطالعه پنج ساله به سرپرستی دکتر راشل لاپان از دانشگاه موناش و پروفسور کریس گرینینگ نشان می‌دهد که سوخت در اعماق تاریک از فرآیند مشخصی به نام کموسنتز (Chemosynthesis) حاصل می‌شود. کموسنتز برخلاف فتوسنتز (نور کافت) که از نور برای رشد آلی استفاده می‌کند، با تبدیل مولکول‌های کربن و مواد مغذی به ماده آلی با استفاده از انرژی اکسایش ترکیبات غیر آلی مانند هیدروژن سولفید یا متان استفاده می کند.

بر اساس میزان نوری که در اعماق مختلف از آن عبور می‌کند، اقیانوس را می توان به سه ناحیه تقسیم کرد.

PAZH |  سفر به دنیای کربن خنثی با RVهای کامینز

به طور متوسط، کف اقیانوس تقریباً ۳۶۸۸ متر زیر سطح دریا است. بنابراین بسیاری از اقیانوس ها در تاریکی پوشیده شده است.

تحقیقات لاپان و گرینینگ نشان داد که مواد شیمیایی مسئول سوخت شیمیایی در اعماق دریا دو گاز رایج  هیدروژن و مونوکسید کربن هستند.

گرینینگ می گوید که تجزیه و تحلیل آنها نشان داد که کموسنتز  فرآیند پرانرژی انتخابی برای تریلیون‌ها میکروب اعماق دریا از مناطق استوایی تا قطب را فراهم می‌کند.

گرینینگ اظهار کرد: «هیدروژن و مونوکسید کربن در واقع میکروب‌ها را در تمام مناطقی که ما بررسی کرده‌ایم از خلیج‌های شهری گرفته تا اطراف جزایر گرمسیری تا صدها متر زیر سطح تغذیه می‌کردند؛ حتی می‌توان برخی را در زیر قفسه‌های یخی قطب جنوب یافت.»

این تحقیق شامل تجزیه و تحلیل شیمیایی از سفرهای اقیانوسی و همچنین تجزیه و تحلیل مبتنی بر آزمایشگاه از کشت های میکروبی و ژن های موجود بود.

لاپان توضیح می‌دهد: «ما ژن‌هایی را یافتیم که مصرف هیدروژن را در هشت نوع میکروب‌های مرتبط با فاصله دور، معروف به فیلا، امکان‌پذیر می‌کنند و این استراتژی بقا در اعماق بیشتر دریا رایج‌تر می‌شود.»

این مطالعه کار قبلی محققان روی باکتری‌های خاک را دنبال کرد که نشان داد آنها نیز می‌توانند با مصرف هیدروژن و مونوکسید کربن از جو زندگی کنند.

لایه‌های سطحی اقیانوس‌های جهان به‌دلیل فرآیندهای مختلف زمین‌شناسی و بیولوژیکی، عموماً حاوی سطوح بالایی از گازهای هیدروژن و مونوکسید کربن محلول هستند. بنابراین منطقی بود که باکتری‌های اقیانوسی از گازهای مشابهی استفاده می‌کردند که پسرعموهای زمینی‌شان بودند.

PAZH |  طلاب جامعه‌المصطفی باید خالق علم و دانش و اندیشه شوند

محققان می‌گویند که یافته‌های آن‌ها تا حدودی چگونگی تکامل زندگی را روشن می‌کند.

گرینینگ می گوید: «اولین حیات احتمالاً در گودال‌های اعماق دریا با استفاده از هیدروژن، نه نور خورشید، به عنوان منبع انرژی پدید آمده است. باورنکردنی است که ۳٫۷ میلیارد سال بعد، بسیاری از میکروب‌ها در اقیانوس‌ها هنوز از این گاز پرانرژی استفاده می‌کنند و ما تا به حال این موضوع را کاملاً نادیده گرفته‌ایم.»

[widget id='text-14'] [widget id='custom_html-20'] [widget id='dpt_display_post_types-12'] [widget id='text-23'] [widget id='media_gallery-9']