Language
Country/Area
No result found
معجزة أعماق البحار: كيف تجد بكتيريا الكبريت الخضراء الطاقة في قاع البحر على عمق 2500 متر؟
في أعماق المحيط الشاسع، تعيش بعض الكائنات الحية الغامضة والفريدة من نوعها، من بينها بكتيريا الكبريت الخضراء (Chlorobiota) التي أصبحت موضع اهتمام العلماء لدراستها بسبب شكل نموها الخاص ودورها البيئي. لا تستطيع هذه الكائنات اللاهوائية ذاتية التغذية والتمثيل الضوئي البقاء على قيد الحياة في بيئة تعاني من نقص الأكسجين فحسب، بل يمكنها أيضًا استخدام مركبات الكبريت العنصري كمصادر للطاقة والكربون، مما يُظهر قدرة مذهلة على التكيف.
تعيش بكتيريا الكبريت الأخضر بشكل رئيسي على عمق مئات الأمتار تحت الماء وتستخدم كبريتيد الهيدروجين كمانح للإلكترون، مما يجعلها مكتفية ذاتيا أثناء عملية التمثيل الضوئي وقادرة على البقاء في البيئات منخفضة الإضاءة.
خصائص بكتيريا الكبريت الأخضر
بكتيريا الكبريت الأخضر سلبية الغرام ومعظمها على شكل قضيب أو كروي الشكل. تمتلك هذه البكتيريا أكياس فقاعية تسمح لها بالطفو في الماء واستخدام أصباغها الضوئية لالتقاط الطاقة الضوئية. أصباغ التمثيل الضوئي الرئيسية هي بكتيريا الكلوروفيل c أو d، وتقع هذه الأصباغ في البوليمرات الضوئية الفريدة (الكلوروسومات) ويمكنها التقاط الطاقة الضوئية بشكل فعال في ظل ظروف الإضاءة المنخفضة للغاية.
الموئل
معظم هذه البكتيريا من النوع المتوسط، وتفضل درجات حرارة الماء المعتدلة، ويعيش معظمها في الرواسب في قاع المسطحات المائية. إنها تتطلب بيئة لاهوائية (لاهوائية) ويمكنها القيام بعملية التمثيل الضوئي في بيئات الإضاءة المنخفضة. في اكتشاف مفاجئ، على عمق حوالي 100 متر في البحر الأسود، وجد العلماء مجموعات كبيرة من بكتيريا الكبريت الخضراء التي تعيش بدون ضوء تقريبًا.
في المحيط الهادئ على عمق 2500 متر من السطح، اكتشف العلماء نوعاً من بكتيريا الكبريت الخضراء تسمى GSB1، وتعتمد هذه البكتيريا على الضوء المنخفض للفتحات الحرارية للبقاء على قيد الحياة ولا تعتمد على ضوء الشمس على الإطلاق.
التمثيل الضوئي والتمثيل الغذائي
تستخدم بكتيريا الكبريت الأخضر عملية التمثيل الضوئي المشابهة لتلك التي تحدث في النباتات، ولكن الجهات المانحة للإلكترونات تستمد بشكل أساسي من الكبريتيدات غير العضوية. تستخدم دورة حمض ثلاثي الكربوكسيل العكسي بشكل فعال ثاني أكسيد الكربون باعتباره المصدر الوحيد للكربون لتجميع المواد العضوية التي تحتاجها الخلايا. وهذا يسمح لهم بمواصلة البقاء والتكاثر حتى في المياه ذات الإضاءة المنخفضة للغاية.
عندما تقوم هذه البكتيريا بعملية التمثيل الضوئي، فإنها عادة ما تقوم بأكسدة الكبريتيد إلى الكبريت الكلي لتكوين حبات الكبريت، ومن هنا جاء اسمها.
العلاقة مع الكائنات الحية الأخرى
غالبًا ما تلعب بكتيريا الكبريت الخضراء دورًا مهمًا في النظام البيئي للشعاب المرجانية، وفي الواقع تشكل هذه البكتيريا الطبقة الخضراء المميزة في الشعاب المرجانية في تايوان. فهي لا توفر العناصر الغذائية للشعاب المرجانية فحسب، بل قد تساعد أيضًا في إزالة السموم منها، مما يجعلها جزءًا لا يتجزأ من النظام البيئي بأكمله.
توجهات البحث المستقبلية
نظرًا لأن بكتيريا الكبريت الأخضر تلعب دورًا مهمًا في النظم البيئية في أعماق محيطات الأرض، فإن الأبحاث المستقبلية ستوفر فهمًا أعمق لعمليات التمثيل الغذائي الخاصة بها والطريقة الفريدة التي تمتص بها الطاقة وتحولها. وسيكون لهذا أهمية كبيرة لاستكشاف تنوع الحياة واستراتيجيات البقاء في البيئات القاسية.
إن وجود بكتيريا الكبريت الأخضر لا يكشف عن المزيد من احتمالات الحياة فحسب، بل يلهمنا أيضًا للتفكير بعمق في أصل الحياة وتطورها. هل من الممكن أن نجد مثل هذه الأشكال من الحياة التي يمكنها البقاء في بيئات قاسية على كواكب أخرى؟
