Language
Country/Area
No result found
من حقول النفط إلى المناجم، كيف وجد العلماء أدلة مدهشة على وجود حياة في أعماق الأرض.
في أعماق الأرض يكمن عالم غامض وغير عادي من الحياة يتجاوز خيالنا. وقد كشفت دراسات العلماء عن أدلة على وجود أشكال الحياة في أعماق البحار أثناء رحلتها من حقول النفط إلى المناجم، مما يدل على قدرتها على البقاء وأهميتها في النظم البيئية. وهذا يجعلنا نتساءل: كيف تتفاعل هذه الحياة العميقة مع حياتنا اليومية؟
تعريف وخصائص الغلاف الحيوي العميق
المحيط الحيوي العميق هو نظام بيئي من المحيط الحيوي للأرض يقع على بعد بضعة أمتار تحت سطح المحيط ويمتد إلى أعماق تصل إلى 10 كيلومترات تحت سطح القارات و21 كيلومترًا تحت سطح المحيط.
تشتمل أشكال الحياة في المحيط الحيوي العميق على العتائق والبكتيريا والكائنات الحية الحقيقية، وهي مماثلة في التنوع الجيني للحياة على السطح.
تتمكن هذه الكائنات الحية من البقاء على قيد الحياة تحت درجات حرارة وضغط شديدين، كما أن معدل استقلاب الطاقة لديها أقل بكثير من معدل استقلاب الحياة على السطح. أظهرت الدراسات أن الكتلة الحيوية للمحيط الحيوي العميق تشكل حوالي 90% من المحيط الحيوي بأكمله. يتحدى هذا الاكتشاف أفكارنا التقليدية حول وجود الحياة ويسمح للعلماء باستكشاف الحياة التي يمكنها البقاء على قيد الحياة في ظل ظروف قاسية.
الاكتشاف المبكر والتحول في التفكير
في وقت مبكر من عشرينيات القرن العشرين، بدأ الجيولوجي إدسون باستن وعالم الأحياء الدقيقة فرانك جرير في استكشاف سبب احتواء مياه حقول النفط على مواد كيميائية مثل كبريتيد الهيدروجين والبيكربونات، وهي مركبات تنتجها البكتيريا عادة ولكنها تظهر في أعماق لا يمكنها دعم الحياة. وقد نجحوا في زراعة بكتيريا لاهوائية تعمل على اختزال الكبريتات، وهو ما كان أحد الأدلة الأولية على وجود الحياة في الأعماق.
في عام 1931، ذكر تشارلز ليبمان لأول مرة الخمول البيولوجي الجاف عن طريق إعادة تنشيط البكتيريا التي ظلت مغلقة لمدة 40 عامًا.
ولكن لم يبدأ هذا المجال في اكتساب الاهتمام إلا في ثمانينيات القرن العشرين، حيث سعى العلماء إلى إيجاد طرق لمنع التلوث. وقد أدت أبحاث وزارة الطاقة إلى استكشاف الحياة في الأعماق وتطوير تقنيات أخذ عينات خاصة لتقليل التلوث الناجم عن الكائنات الحية الدقيقة السطحية.
ظروف البقاء للحياة العميقة
لفهم كيفية بقاء هذه المخلوقات التي تعيش في أعماق البحار على قيد الحياة، يتعين علينا أولاً أن نفهم كيفية حصولها على الطاقة. تعتمد معظم أشكال الحياة على السطح على ضوء الشمس والمواد العضوية، في حين تعتمد الحياة في العمق بشكل أساسي على تفاعلات الأكسدة والاختزال الكيميائية كمصدر للطاقة.
تتحول المواد المانحة للإلكترونات مثل الهيدروجين والميثان ومركبات الكبريت المختزل إلى "طعام" بالنسبة لهم، في حين تتحول المواد المستقبلة للإلكترونات مثل أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكربون إلى "منتجات تنفسية" بالنسبة لهم.
في مثل هذه البيئة، يكون معدل التمثيل الغذائي للكائنات الحية الدقيقة بطيئًا للغاية، وقد لا تنقسم حتى مرة واحدة كل آلاف السنين، وهو ما فاجأ العلماء. لقد غيرت هذه الكائنات الحية الدقيقة تدريجياً التركيب الكيميائي لمحيطها أثناء بقائها وأصبحت جزءاً مهماً من وجود الأرض.
التكنولوجيا الحديثة واستكشاف المستقبل
لقد مكنتنا البيولوجيا الجزيئية الحديثة والتقنيات البيوفيزيائية من استكشاف وتحليل النظم البيئية الميكروبية العميقة بشكل أفضل. على سبيل المثال، من خلال تسلسل الحمض النووي البيئي، يستطيع العلماء تحديد تنوع هذه الكائنات الحية الدقيقة دون الحاجة إلى الزراعة.
يُعتقد أنه تم التعرف على أربعة أنواع جديدة من البكتيريا وثلاثة أنواع جديدة من العتائق لأول مرة في منجم ريتشموند في كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية.لا تؤدي هذه التطورات التكنولوجية إلى تغيير الطريقة التي نلاحظ بها علم الأحياء فحسب، بل تجعلنا أيضًا نفكر في كيفية العثور على أشكال الحياة المحتملة في مثل هذه النظم البيئية العميقة وتأثيرها على البيئة والتكنولوجيا.
الخلاصة: مستقبلنا في الحياة العميقة
تُظهِر كافة الدراسات أن الاكتشافات المتعلقة بالمحيط الحيوي العميق لا يمكن أن توفر رؤى جديدة حول قواعد الحياة فحسب، بل يمكن أن يكون لها أيضًا آثار عميقة على كيفية رؤيتنا لتاريخ الأرض ومستقبلها. إن إمكانات البقاء التي كشف عنها العلماء تجعلنا نفكر: كيف سيؤثر وجود الحياة العميقة على فهمنا للحياة والاستكشاف العلمي في المستقبل؟
