اكتشاف ما تنفسته الحياة على الأرض قبل وجود الأكسجين!

2020.09.28 - 05:05
Facebook Share
طباعة

 منذ مليارات السنين، قبل وقت طويل من توفر الأكسجين بسهولة، يمكن أن يكون الزرنيخ السام هو المركب الذي بث حياة جديدة في كوكبنا.

وكان العلماء يدرسون شريطا أرجوانيا من ميكروبات التمثيل الضوئي، التي تعيش في بحيرة شديدة الملوحة خالية دائما من الأكسجين، في صحراء أتاكاما في تشيلي، في مكان يُدعى لاغونا لابرافا.

ويقول عالم الجيولوجيا بيتر فيشر، من جامعة كونيتيكت: "أعمل مع المجموعات الميكروبية منذ نحو 35 عاما أو نحو ذلك. هذا هو النظام الوحيد على وجه الأرض، حيث يمكنني العثور على مجموعة ميكروبية تعمل تماما في غياب الأكسجين".

وكانت الميكروبات، التي تحولت إلى أحافير وستروماتوليت، وفيرة على الأرض منذ 3.5 مليار سنة على الأقل، ومع ذلك، خلال مليارات السنين الأولى من وجودها، لم يكن هناك أكسجين لعملية التمثيل الضوئي.

وتظل كيفية نجاة هذه الأشكال من الفناء في مثل هذه الظروف القاسية، مجهولة، ولكن عند فحص الستروماتوليت والأشخاص الذين يعيشون اليوم، اكتشف الباحثون مجموعة من الاحتمالات.

في حين اقتُرح الحديد والكبريت والهيدروجين منذ فترة طويلة كبدائل محتملة للأكسجين، إلا أن الزرنيخ لم يكن أيضا منافسا حتى اكتشاف "الزرنيخ" في بحيرة سيرلز وبحيرة مونو في كاليفورنيا.

ومنذ ذلك الحين، كشف الستروماتوليت من تشكيل Tumbiana في غرب أستراليا، أن محاصرة الضوء والزرنيخ كانت ذات يوم طريقة صالحة لعملية التمثيل الضوئي في عصر ما قبل الكمبري. ولا يمكن قول الشيء نفسه عن الحديد أو الكبريت.

وفي العام الماضي فقط، اكتشف الباحثون شكلا وفيرا من أشكال الحياة في المحيط الهادئ، يتنفس الزرنيخ أيضا.

وحتى أشكال الحياة في لابرافا تشبه إلى حد بعيد بكتيريا الكبريت الأرجواني المسماة Ectothiorhodospira sp، والتي عُثر عليها مؤخرا في بحيرة غنية بالزرنيخ في ولاية نيفادا، والتي يبدو أنها تقوم بعملية التمثيل الضوئي عن طريق أكسدة مركب الزرنيخ إلى شكل مختلف-أرسينات.

وفي حين أن المزيد من البحث يحتاج إلى التحقق مما إذا كانت ميكروبات لابرافا، تستقلب الزرنيخ أيضا، فقد وجدت الأبحاث الأولية أن المياه المتدفقة المحيطة بهذه الحصائر محملة بكبريتيد الهيدروجين والزرنيخ.

وبينما تشير الأبحاث الجينية إلى أن حصائر لابرافا، لديها الأدوات اللازمة لاستقلاب الزرنيخ والكبريت، يقول المعدون إن تقليل الزرنيخ يبدو أكثر فعالية من تقليل الكبريتات.

وبغض النظر، يقولون إن هناك دليلا قويا على وجود كلا المسارين، وكان من الممكن أن يكون هذا كافيا لدعم الحصائر الميكروبية الشاملة في الأيام الأولى من الحياة على الأرض.

وإذا كان الفريق على حق، فقد نحتاج إلى توسيع نطاق بحثنا عن أشكال الحياة في مكان آخر.

ويقول فيشر: "في البحث عن دليل على وجود حياة على سطح المريخ، سيبحث العلماء في الحديد وربما ينبغي أن يبحثوا أيضا في الزرنيخ".

Facebook Share
طباعة عودة للأعلى
اضافة تعليق
* اكتب ناتج 4 + 2