أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
كوكب الأرض

اكتشاف ”محيط حيوي“ من المكروبات تحت سطح صحراء أتاكاما

هل كنتَ تعلم؟ يبلغ متوسط هطول الأمطار السنوي في صحراء أتاكاما 15 ملم

بقلم:‬‭ ‬ساشا‭ ‬باري

يوجد‭ ‬”محيط‭ ‬حيوي“‭ ‬Biosphere‭ ‬مكروبي‭ ‬غني‭ ‬مدفوناً‭ ‬على‭ ‬عمق‭ ‬أربعة‭ ‬أمتار‭ ‬تحت‭ ‬سطح‭ ‬صحراء‭ ‬أتاكاما‭ ‬Atacama‭ ‬Desert‭ ‬في‭ ‬تشيلي. ‬ويعد‭ ‬هذا‭ ‬العالم‭ ‬البكتيري‭ ‬الخفي‭ ‬أحد‭ ‬أعمق‭ ‬العوالم‭ ‬الموجودة‭ ‬في‭ ‬تربة‭ ‬أتاكاما،‭ ‬وقد‭ ‬يفيد‭ ‬في‭ ‬البحث‭ ‬عن‭ ‬حياة‭ ‬على‭ ‬المريخ. ‬سُجلت‭ ‬حياة‭ ‬مكروبية‭ ‬على‭ ‬أعماق‭ ‬تصل‭ ‬إلى‭ ‬80‭ ‬سم‭ ‬في‭ ‬صحراء‭ ‬أتاكاما،‭ ‬لكن‭ ‬المحيط‭ ‬الحيوي‭ ‬الجديد،‭ ‬الذي‭ ‬اكتُشف‭ ‬في‭ ‬وادي‭ ‬يونغاس‭ ‬Yungas‭ ‬Valley‭ ‬بالمنطقة،‭ ‬معزول‭ ‬عن‭ ‬السطح‭.‬

يؤوي‭ ‬المجتمع‭ ‬المكتشف‭ ‬حديثاً‭ ‬تربة‭ ‬يتراوح‭ ‬عمقها‭ ‬بين‭ ‬مترين‭ ‬وأربعة‭ ‬أمتار‭ ‬على‭ ‬الأقل‭. ‬وتهيمن‭ ‬عليه‭ ‬بكتيريا‭ ‬الشعيّات ‬Actinobacteria‬، وهي‭ ‬مجموعة‭ ‬متنوعة‭ ‬من‭ ‬البكتيريا‭ ‬التي‭ ‬تعيش‭ ‬في‭ ‬البيئات‭ ‬القاسية‭ ‬الأخرى،‭ ‬بما‭ ‬في‭ ‬ذلك‭ ‬القطب‭ ‬الشمالي‭ ‬والينابيع‭ ‬الحارة‭ ‬المغلية‭ ‬والبحار‭ ‬المالحة‭. ‬وكتب‭ ‬باحثو‭ ‬دراسة‭ ‬جديدة: ‬”لا‭ ‬يُعرف‭ ‬سوى‭ ‬النزر‭ ‬اليسير‭ ‬عن‭ ‬الحياة‭ ‬الميكروبية‭ ‬في‭ ‬الطبقات‭ ‬الرسوبية‭ ‬العميقة. ‬قد‭ ‬تمثل‭ ‬المجتمعات‭ ‬الموصوفة‭ ‬في‭ ‬هذه‭ ‬الدراسة‭ ‬الحد‭ ‬العلوي‭ ‬لمحيط‭ ‬حيوي‭ ‬عميق‭ ‬تحت‭ ‬تربة‭ ‬صحراوية‭ ‬شديدة‭ ‬الجفاف“‭.‬

وجد‭ ‬الباحثون‭ ‬أيضاً‭ ‬أن‭ ‬بكتيريا‭ ‬الشعيّات‭ ‬تعيش‭ ‬قريباً‭ ‬من‭ ‬السطح،‭ ‬عند‭ ‬عمق‭ ‬يتراوح‭ ‬بين‭ ‬2‭ ‬إلى‭ ‬5‭ ‬سم. ‬عند‭ ‬الحفر‭ ‬على‭ ‬عمق‭ ‬أكبر،‭ ‬وجد‭ ‬الفريق‭ ‬بكتيريا‭ ‬تنتمي‭ ‬إلى‭ ‬شعبة‭ ‬متينات‭ ‬الجدار‭ ‬Firmicutes،‭ ‬التي‭ ‬تتمتع‭ ‬بالمرونة‭ ‬تجاه‭ ‬التركيزات‭ ‬العالية‭ ‬من‭ ‬الملح‭ ‬ولا‭ ‬تحتاج‭ ‬إلى‭ ‬الأكسجين‭ ‬للبقاء‭ ‬على‭ ‬قيد‭ ‬الحياة. ‬تتسم‭ ‬صحراء‭ ‬أتاكاما‭ ‬بأنها‭ ‬الصحراء‭ ‬الحارة‭ ‬الأشد‭ ‬جفافاً‭ ‬في‭ ‬العالم،‭ ‬حيث‭ ‬تتلقى‭ ‬من‭ ‬أشعة‭ ‬الشمس‭ ‬مثل‭ ‬كوكب‭ ‬الزهرة. ‬في‭ ‬حين‭ ‬لا‭ ‬ينجو‭ ‬من‭ ‬هذه‭ ‬الظروف‭ ‬القاسية‭ ‬سوى‭ ‬عدد‭ ‬قليل‭ ‬من‭ ‬الحيوانات،‭ ‬تزدهر‭ ‬بعض‭ ‬أنواع‭ ‬البكتيريا‭ ‬في‭ ‬تلك‭ ‬التربة‭ ‬الصحراوية‭ ‬الملحية‭ ‬والغنية‭ ‬بالمعادن‭.‬

لمعرفة‭ ‬المزيد‭ ‬عن‭ ‬هؤلاء‭ ‬السكان‭ ‬المجهريين،‭ ‬استخرج‭ ‬الباحثون‭ ‬عينات‭ ‬من‭ ‬التربة‭ ‬من‭ ‬حفرة‭ ‬في‭ ‬وادي‭ ‬يونغاس‭ ‬واستخلصوا‭ ‬أي‭ ‬أجزاء‭ ‬من‭ ‬الحمض‭ ‬النووي‭ ‬DNA‭ ‬أمكنهم‭ ‬العثور‭ ‬عليها. ‬لم‭ ‬تفرق‭ ‬الأبحاث‭ ‬السابقة‭ ‬بين‭ ‬الحمض‭ ‬النووي‭ ‬DNA‭ ‬من‭ ‬الميكروبات‭ ‬الحية‭ ‬والميتة،‭ ‬لذلك‭ ‬صمم‭ ‬الباحثون‭ ‬طريقة‭ ‬لفصل‭ ‬الحمض‭ ‬النووي‭ ‬DNA‭ ‬الذي‭ ‬لا‭ ‬يزال‭ ‬موجوداً‭ ‬في‭ ‬الخلايا‭ ‬الحية،‭ ‬والمعروف‭ ‬بالحمض‭ ‬النووي‭ ‬داخل‭ ‬الخلوي Intracellular‭ ‬DNA، ‬عن‭ ‬الحمض‭ ‬النووي‭ ‬الطافي‭ ‬أو‭ ‬خارج‭ ‬الخلوي Extracellular‭ ‬DNA‭‬. كتب‭ ‬الباحثون: ‬”يمثل‭ ‬هذا‭ ‬النهج‭ ‬تحسناً‭ ‬كبيراً‭ ‬في‭ ‬دراسات‭ ‬التنوع‭ ‬الميكروبي‭ ‬في‭ ‬البيئات‭ ‬القاسية،‭ ‬لأنه‭ ‬يزيل‭ ‬بشكل‭ ‬فعال‭ ‬التحيز‭ ‬الناجم‭ ‬عن‭ ‬الحمض‭ ‬النووي‭ ‬DNA‭ ‬المشتق‭ ‬من‭ ‬الخلايا‭ ‬الميتة“‭.‬

وجدت‭ ‬البكتيريا‭ ‬بكميات‭ ‬وفيرة‭ ‬في‭ ‬أعلى‭ ‬80‭ ‬سم‭ ‬من‭ ‬التربة،‭ ‬لكنها‭ ‬اختفت‭ ‬تقريباً‭ ‬في‭ ‬المناطق‭ ‬التي‭ ‬يتراوح‭ ‬عمقها‭ ‬بين‭ ‬80‭ ‬سم‭ ‬ومترين،‭ ‬حيث‭ ‬كانت‭ ‬تركيزات‭ ‬الملح‭ ‬عالية‭ ‬جداً‭ ‬حتى‭ ‬بالنسبة‭ ‬إلى‭ ‬أقوى‭ ‬الميكروبات. ‬ولكن‭ ‬في‭ ‬العمق‭ ‬الأدنى،‭ ‬اكتشف‭ ‬الباحثون‭ ‬”منطقة‭ ‬انتقالية“ Transition‭ ‬zone‭‬ تفضي‭ ‬إلى‭ ‬مجتمع‭ ‬ميكروبي‭ ‬مستقر. ‬وتتوافق‭ ‬هذه‭ ‬المنطقة‭ ‬الانتقالية‭ ‬مع‭ ‬التحول‭ ‬من‭ ‬التربة‭ ‬الغنية‭ ‬بالطمي‭ ‬المعروفة‭ ‬باسم‭ ‬رواسب‭ ‬بلايا ‬Playa‭ ‬deposits‭‬ إلى‭ ‬رواسب‭ ‬الأنهار‭ ‬القديمة‭.‬

أشار‭ ‬الفريق‭ ‬إلى‭ ‬أن‭ ‬الشعيّات‭ ‬استعمرت‭ ‬الرواسب‭ ‬النهرية‭ ‬منذ‭ ‬نحو‭ ‬19,000‭ ‬سنة،‭ ‬ودفنت‭ ‬تحت‭ ‬رواسب‭ ‬بلايا‭ ‬على‭ ‬مدى‭ ‬آلاف‭ ‬السنين. ‬كما‭ ‬أشاروا‭ ‬إلى‭ ‬أن‭ ‬الميكروبات‭ ‬تعيش‭ ‬في‭ ‬الأعماق‭ ‬عن‭ ‬طريق‭ ‬استخراج‭ ‬الماء‭ ‬من‭ ‬الجبس Gypsum‬، الذي‭ ‬يتشكل‭ ‬عند‭ ‬تعرض‭ ‬فلز‭

‬الأنهيدريت Anhydrite ‬للماء. ‬ويمكن‭ ‬عكس‭ ‬هذا‭ ‬التفاعل‭ ‬عند‭ ‬درجات‭ ‬حرارة‭ ‬عالية،‭ ‬مما‭ ‬قد‭ ‬يؤدي‭ ‬إلى‭ ‬إطلاق‭ ‬الماء. ‬كثيراً‭ ‬ما‭ ‬تُستخدم‭ ‬صحراء‭ ‬أتاكاما‭ ‬كنظير‭ ‬لدراسة‭ ‬الظروف‭ ‬القاسية‭ ‬للمريخ،‭ ‬حيث‭ ‬يخلو‭ ‬السطح‭ ‬من‭ ‬الحياة،‭ ‬لكنه‭ ‬قد‭ ‬يخفي‭ ‬أدلة‭ ‬على‭ ‬وجود‭ ‬حياة‭ ‬ميكروبية‭ ‬تحته. ‬وقد‭ ‬يزودنا‭ ‬البحث‭ ‬الجديد‭ ‬بمزيد‭ ‬من‭ ‬المعلومات‭ ‬حول‭ ‬البحث‭ ‬عن‭ ‬حياة‭ ‬على‭ ‬الكوكب‭ ‬الأحمر،‭ ‬حيث‭ ‬يحتوي‭ ‬المريخ‭ ‬أيضاً‭ ‬على‭ ‬رواسب‭ ‬جبسية‭ ‬قد‭ ‬تعمل‭ ‬كمصدر‭ ‬للمياه‭ ‬للحياة‭ ‬خارج‭ ‬كوكب‭ ‬الأرض‭.‬

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى