اخیراً، تیمی از بومشناسان و دانشمندان سیارهشناسی در مقالهای توانایی شگفتانگیز میکروبها را برای بازیابی جمعیتهای خود در مدت زمان بسیار کوتاه، تقریباً بلافاصله پس از فوران آتشفشانی گزارش کردند. البته، نباید فراموش کنیم که ما در مورد میکروارگانیسم هایی صحبت می کنیم که قادر به زندگی در گدازه های تازه خنک شده یک آتشفشان هستند. نکته مهم این است که در این مطالعه، برای اولین بار، دانشمندان ورود میکروب ها به یک زیستگاه کاملاً جدید را که هنوز در حال شکل گیری است، مستند کرده اند.
در همین حال، هنگامی که گدازه های آتشفشانی از دل زمین فوران می کند و بر سطح زمین جاری می شود، هر چیزی را که قبلاً در آنجا بود، تمیز و استریل می کند. اما به گفته محققان، مشاهده چنین دینامیک میکروبی منحصربفردی پیامدهای عمده ای برای مطالعه چگونگی تکامل جوامع بیولوژیکی، نه تنها در زمین بلکه فراتر از آن دارد.
یک جابجایی آتشین
تحقیقات قبلی در مورد انعطاف پذیری میکروبی عمدتاً بر روی میکروب هایی متمرکز شده است که یا قبلاً در یک زیستگاه ساکن هستند یا با موفقیت به یک زیستگاه خاص حمله کرده اند. این مقاله همچنین به این نکته اشاره میکند که “جانشینی اولیه” یا “انتقال از یک محیط غیر مسکونی به یک محیط مسکونی” به ندرت در طبیعت مستند شده است.
به همین دلیل، محققان کنجکاو بودند که بدانند آیا فعالیت های آتشفشانی می تواند منجر به ظهور چنین شرایط نامحتملی در زمین شود یا خیر، و در نتیجه برای نظارت بر آتشفشان Fagradalsfjall ایسلند به آتشفشان Fagradalsfjall ایسلند رفتند.
ناتان هدلند، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی دکترا در دانشگاه آریزونا، در این رابطه گفت: دمای گدازه ای که از زمین خارج می شود بیش از 1093 درجه سانتیگراد است، یعنی کاملاً عقیم است.
در طول دوره مطالعه (بین سالهای 2021 و 2023)، این آتشفشان سه بار فوران کرد و فورانهای عظیم گاز، غبار و گدازه ایجاد کرد که بخش بزرگی از تاندرای مجاور را فرا گرفت.
از آنجایی که سنگ های گدازه حاوی آب یا مواد مغذی آلی بسیار کمی هستند، حتی اگر میکروب ها به نحوی از گرمای گدازه جان سالم به در ببرند، چیزی برای تغذیه نخواهند داشت. اما تحقیقات محققان نشان داد که واقعاً برای میکروب ها اهمیت چندانی ندارد.
استعمارگران احمق و عجیب
محققان برای بررسی های خود، جریان های گدازه را به محض سرد شدن کافی برای جمع آوری آنها، همراه با آب باران، ذرات معلق در هوا و سنگ های اطراف جمع آوری کردند. سپس، آنها DNA را از این نمونهها استخراج کردند تا بررسی کنند که آیا میکروبها در آنها وجود دارند و اگر پاسخ مثبت است، کجا میکروبها پیدا میشوند. در نهایت، آنها رشد این جمعیت میکروبی جدید را زیر نظر گرفتند.
محققین این مطالعه در این باره توضیح دادند: معیارهای متعددی نشان داد که جریان های گدازه ای که در این مطالعه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند، به سرعت میزبان میکروارگانیسم ها در عرض چند ساعت و چند روز پس از انجماد شدند. ما توانستیم این کار را سه بار پس از هر فوران در همان منطقه انجام دهیم و این چیزی است که پروژه ما را متمایز می کند.
در واقع، محققان توانستند حضور اولین موج میکروب های همزیست را که در شرایط ابتدایی در چند ساعت و چند روز پس از فوران آتشفشانی زنده می مانند، تایید کنند. بر اساس این مقاله، این میکروب ها به احتمال زیاد از طریق آب باران وارد گدازه های آتشفشان شده اند.
در این مقاله به این نکته اشاره می شود که با گذشت زمان و با کاهش شدت شرایط، میکروب های بیشتری از طریق بارندگی ها و مناطق مجاور به این جامعه جدید منتقل شدند. البته در فصل زمستان این جامعه میکروبی کاهش قابل توجهی داشت اما به طور کلی طی سه فوران مختلف پایداری خود را حفظ کرد.
سولانژ دوهامل، یکی از نویسندگان این مطالعه، زیست شناس دانشگاه آریزونا، توضیح داد: «ما اصلاً انتظار چنین چیزی را نداشتیم. این جریان های گدازه در محیط هایی با کمترین میزان زیست توده روی زمین هستند… اما نمونه های ما نشان داد که موجودات تک سلولی خیلی سریع در این محیط ها مستعمره می شوند.
آیا مریخی ها میکروبی خواهند بود؟
یکی از پیامدهای واضح این مطالعه برای محققان این ایده است که ممکن است فرآیندهای بیولوژیکی مشابهی در مریخ در حال انجام باشد. اگرچه به نظر می رسد که آتشفشان های سیاره همسایه خاموش شده اند. اما دانشمندان اکنون می دانند که برای موجودات کوچک غیرممکن نیست که درون گدازه های تازه یخ زده (حتی در سیاره ای دیگر) خانه ای برای خود بسازند.
دوهامل ادامه داد که در همان زمان، فعالیت های آتشفشانی گرما را به سیستم سیاره تزریق می کند و گازهای فرار آزاد می کند. از این رو این ایده وجود دارد که فوران های آتشفشانی گذشته ممکن است دوره های گذرا برای سکونت ایجاد کرده باشد.
در هر صورت، محققان به خوبی می دانند که چنین ادعاهایی در مورد مریخ فقط یک فرض بزرگ است. اما مطمئناً نمایش خیره کننده ای است از اینکه چگونه زندگی می تواند در کوچکترین مقیاس ها و به باشکوه ترین شکل ممکن زنده بماند.
منبع: خبرآنلاین
