کشف حیرتانگیز ارگانیسم های ناشناخته در اعماق زمین

زمین احتمالاً آن گونه نیست که قبلاً فکر می کردید. در اعماق,ی ژرف از این لایه ی سطحی که در آن زندگی می کنیم، یکزیست کره یغنی از گونه های زیستی وجود دارد که دانشمندان به تازگی کشف آن را آغاز کرده اند.

در این قلمروی زیرزمینی، گونه هایی دیرینه از موجودات زنده تکثیر یافته اند؛ آن هم در مکان هایی که از لحاظ منطق، امکان زندگی در آنجا وجود نداشت و در پژوهش های جدید، دانشمندان دریافته اند که این دنیای تاریک ازحیات میکروبیبسیار بزرگ تر از آن بوده است که می توان تصور کرد.

• یک اکوسیستم عظیم از میکروب ها در زیر سطح زمین کشف شده است.
• پیش بینی می شود که اندازه ی این اکوسیستم، دو برابر بزرگ تر از مجموع تمام اقیانوس های زمین باشد.
• بررسی ها نشان می دهد که دو نوع میکروب در این زیست کره غالب هستند که حدود ۷۰ درصد از باکتری ها و آرکی باکتری های موجود در زمین را تشکیل می دهند.

کارن لویداز دانشگاه تنسی در ناکسویل توضیح می دهد:

ده سال پیش، ما فقط از چند مکان معدود نمونه برداری کردیم. این مکان ها بیشتر جاهایی بودند که انتظار می رفت بتوان اشکالی از حیات را در آنجا پیدا کرد. اکنون به لطف نمونه برداری های بسیار عمیق تر، ما می دانیم که این گونه ها را می توان تقریباً در هر جایی یافت؛ هرچند این نمونه گیری تنها در بخش بی نهایت کوچکی از این زیست کره ی ژرف انجام گرفته است.

یکی از پیشرفته ترین سکوهای حفاری شناور حال حاضر جهان با نام D/V Chikyu؛ عملیات حفاری در این سکو به صورت ۲۴ ساعته در جریان است.

با بررسی نتایج حاصل از یک همکاری ۱۰ ساله میان بیش از ۱۰۰۰ دانشمند، لوید و همکارانش در پروژه ی تحقیقاتیDCOبرآورد کردند که <<زیست کره ی عمیق>>، فضایی در حدود ۲ تا ۲/۳ میلیارد کیلومترمربع را اشغال کرده است. این میزان تقریباً دو برابر حجم تمام اقیانوس های جهان است؛ یعنی یک محیط طبیعی بسیار بزرگ دیگر که انسان بخش اعظم آن را کشف نکرده است.

یک نوع کرم لوله ای (eukaryote) درون یک زیست لایه از میکرو ارگانیسم, ها. این کرم لوله ای ناشناخته, در معدن طلای کوپانانگ در آفریقای جنوبی کشف شده و در عمق ۱/۴ کیلومتر از سطح زمین زندگی می کند.

درست ماننداقیانوس ها، زیست کره ی عمیق نیز یک زیستگاه بزرگ برای انواع گونه های مختلف است. این توده ی کربنی جرمی بالغ بر۱۵ تا ۲۳ میلیارد تندارد که مقدار آن بیش از ۲۴۵ تا ۳۸۵ برابر جرم تمام انسان های روی سطح زمین است.

این یافته ها که برآیند مطالعات انجام گرفته در صدها ایستگاه از سراسر جهان هستند، براساس تجزیه و تحلیل میکروب های موجود در نمونه هایی به دست آمده اند که از رسوب های عمق ۲/۵ کیلومتری بستر دریا یا چاه هایی با عمق ۵ کیلومتری از سطح زمین استخراج شده اند.

باکتری های بنفش رنگ با نام Candidatus Desulforudis audaxviator در کنار گلوله های نارنجی رنگ کربن؛ این نمونه از معدن طلای امپوننگ در آفریقای جنوبی استخراج شده است.

برآورد شده است دو نوع میکروب که با نام های باکتری وآرکی باکتریدر این اعماق ژرف پنهان شده اند، تقریباً ۷۰ درصد از کل باکتری ها و آرکی باکتری های موجود در زمین را تشکیل دهند.

هنوز هیچ کس نمی داند که چند نوع ارگانیسم در این اعماق وجود دارد؛ اما دانشمندان پروژه ی تحقیقاتی DCO می گویند که هنوز میلیون ها گونه ی مختلف در انتظار کشف و شناسایی هستند.

میچ سوگین، میکروبیولوژیست از آزمایشگاه بیولوژیکی مارین در ماساچوست می گوید:

کاوش در این زیرلایه ی عمیق مانند کاوش در جنگل های انبوه آمازون است. در جای جای این مکان، زندگی وجود دارد و همه جا به طرز شگفت آوری سرشار از ارگانیسم های غیرمعمول و غیرمنتظره است.

این نوع آرکی باکتری ها با نام Altiarchaeales برای اولین بار در چشمه های گوگردی آلمان یافت شدند.

این گونه های زیستی تنها به خاطر شکل ظاهری و سکونت گاه خود غیرمعمول محسوب نمی شوند؛ بلکه حتی روش زیستن آن ها نیز مایه ی شگفتی است: از یک سو، چرخه ی زندگی این موجودات به حدی آهسته و طولانی است که می توان آن را با دوره های زمانی زمین شناسی مقایسه کرد و از سوی دیگر می بینیم که این موجودات در نبود نور خورشید و تنها با جذب مقادیری اندک از انرژی شیمیایی محیط سنگی اطراف خود توانسته اند زنده بمانند.

• دانشمندان همچنین دریافته اند که این باکتری ها و آرکی باکتری ها چرخه ی زندگی بسیار کند ولی در عین حال طولانی دارند که به آن ها اجازه می دهد در فقدان نور خورشید نیز به حیات خود ادامه دهند.
• مطالعات بیشتر در مورد این زیست کره می تواند منجر به کشف گونه های میکروبی بیشتری شود.

لوید در مصاحبه ای با روزنامه ی گاردین توضیح می دهد:

عجیب ترین چیز برای من این است که برخی از ارگانیسم ها می توانند برای هزاران سال زندگی کنند. آن ها از لحاظ متابولیکی فعال هستند؛ اما در سکون و با مصرف انرژی بسیار کمتر از آنچه ما به عنوان شرط بقا پذیرفته بودیم.

این یافته ها نه تنها باعث تقویت این نظریه می شود که <<حیات ژرف>> می تواند در هر جای دیگری از جهان (نظیر زیست کره های تاریک دیگر سیاراتبیگانه) وجود داشته باشد؛ بلکه حتی بازتعریفی جدید از مفهوم <<حیات>> را پیش رویمان قرار می دهد.

کارا ماگنابوسکو و همکارانش نمونه هایی از آب باستانی را در عمق ۱/۳ کیلومتری از اعماق معدن طلای Beatrix در آفریقای جنوبی جمع آوری می کنند تا تنوع و فراوانی گونه های میکروبی این مکان ها را بررسی کنند.

از نگاهی دیگر، هرچه در عمق بیشتری از زمین کاوش کنیم، به زمان دورتری از تاریخ فرگشت دست پیدا خواهیم کرد.

سوگین در بیانیه ای چنین توضیح می دهد:

مطالعات مولکولی این احتمال را افزایش می دهد که دنیای تاریک میکروبی ممکن است بسیار متنوع تر از آنچه که در حال حاضر می شناسیم، باشد و اجداد گونه های زیستی در این دنیای ژرف می تواند مفهوم حوزه های سه گانه ای را که در سال ۱۹۷۷ توسطکارل ووزمعرفی شدند، به چالش بکشاند.

شاید ما در حال کشف این حلقه ی ارتباطی باشیم که طی آن، ابتدایی ترین الگوهای زیستی زمین در دل پژوهش های ما در این حیات ژرف پدیدار شود.

این یافته ها در آستانه ی اجلاساتحادیه ی ژئوفیزیک آمریکا(AGU) در پاییز سال ۲۰۱۸ در واشنگتن دی سی ارائه خواهد شد و گزارش نهایی DCO نیز قرار است در اکتبر ۲۰۱۹ منتشر شود.