کشف حیات «غیرممکن» زیر یخهای قطب شمال – سایت علمی بیگ بنگ
بیگ بنگ: دانشمندان موفق به کشف گونههای ویژهای از حیات شدند که زیر یخهای دریای قطب شمال شکوفا میشوند. تا پیش از این، تصور میشد حضور حیات در این شرایط تاریک و یخبندان تقریباً غیرممکن است.
به گزارش بیگ بنگ، یافتههای جدید میتواند پیامدهای جهانی برای مدلهای اقلیمی داشته باشد. گاز نیتروژن تقریباً ۷۸ درصد جو زمین را تشکیل میدهد و تمام موجودات زنده به آن نیاز دارند. با این حال، اکثر موجودات نمیتوانند از نیتروژن استفاده کنند مگر اینکه ابتدا به آمونیاک یا آمونیوم تبدیل شود. میکروبهایی که قادرند نیتروژن را مستقیماً از هوا بگیرند، تثبیتکنندههای نتیروژن(Nitrogen-fixers) نامیده میشوند و منبعی بنیادی برای کل اکوسیستمها فراهم میکنند. تا پیش از این، دانشمندان بر این باور بودند که این میکروبها تنها در آبهای گرم و استوایی یافت میشوند.
تغییر نگاه به اقیانوس قطب شمال
“لیزا فون فریزن” زیستشناس و نویسنده اصلی تحقیق از دانشگاه کپنهاگ گفت: «اعتقاد بر این بود که تثبیت نیتروژن زیر یخهای دریایی نمیتواند رخ دهد، چون شرایط زندگی برای میکروبهای مسئول آن بسیار نامساعد است. در واقع ما اشتباه میکردیم.»
فقط در دههی گذشته بود که پژوهشگران شروع به در نظر گرفتن اقیانوس قطب شمال بهعنوان یک منبع نادیده گرفتهشده از باکتریهای تثبیتکننده نیتروژن کردند. پیشتر دانشمندان این باکتریها را در آبهای سرد قطب شمال یافته بودند، اما فون فریزن و همکارانش نخستین کسانی هستند که این میکروبها را زیر یخهای دریایی شناسایی کردهاند.
کشف میکروبهای غیرسیانوباکتریایی
نمونههای جمعآوری شده از مرکز اقیانوس قطب شمال و مناطق اروپایی قطب شمال، جامعهای از میکروبهای فعال به نام دیازتروفهای غیرسیانوباکتریایی (Non-cyanobacterial diazotrophs – NCDs) را نشان داد.
این باکتریها توانایی تثبیت نیتروژن را دارند، اما فتوسنتز نمیکنند. دانشمندان هنوز نشان ندادند که این میکروبها واقعاً در قطب شمال نیتروژن تثبیت میکنند، بلکه تنها تأیید کردند که آنها ماشینآلات ژنتیکی لازم برای این کار را دارند. با این حال، پراکندگی و فراوانی آنها نشان میدهد که احتمالاً در فعالیت تثبیت نیتروژن منطقه نقش مهمی ایفا میکنند. اگر این موضوع صحت داشته باشد، این موجودات میکروسکوپی میتوانند تأثیر جهانی داشته باشند.
پژوهشگران دریافتند که حاشیههای یخهای دریای قطب شمال میزبان بیشتری از باکتریهای تثبیتکننده نیتروژن و فعالیت بالاتر تثبیت نیتروژن هستند. این امر نشان میدهد که با شتاب ذوب یخهای قطبی ناشی از تغییرات اقلیمی، ممکن است این میکروبهای ویژه رشد بیشتری داشته باشند، که زنجیره غذایی دریایی و حتی جو زمین را تحت تأثیر قرار دهد.
این میکروبها جلبکها را تغذیه میکنند و افزایش جلبکها در قطب شمال میتواند زنجیره غذایی غنیتری ایجاد کند. “فون فریزن” توضیح داد: «جلبکها منبع غذایی اصلی برای حیوانات کوچک مانند سختپوستان پلانکتونی هستند، که خود توسط ماهیهای کوچک مصرف میشوند. بنابراین افزایش جلبک میتواند کل زنجیره غذایی را تحت تأثیر قرار دهد.»
جلبکها و جذب دیاکسید کربن
افزایش جلبکها همچنین میتواند میزان جذب دی اکسیدکربن (CO₂) از جو را افزایش دهد. “لاس ریمان” اکولوژیست میکروبی دریایی، میگوید: «اگر تولید جلبکها افزایش یابد، اقیانوس قطب شمال CO₂ بیشتری جذب خواهد کرد، چون مقدار بیشتری CO₂ در زیستتودهی جلبکها ذخیره میشود.» با این حال، او هشدار میدهد که سیستمهای زیستی بسیار پیچیده هستند و پیشبینیهای قطعی دشوار است، زیرا سازوکارهای دیگری میتوانند اثر مخالف داشته باشند.
“ریمان” تأکید میکند که تثبیتکنندههای نیتروژن در قطب شمال باید در مدلهای اقلیمی آینده لحاظ شوند. نتیجهگیری تیم پژوهشی چنین است: «ذوب یخهای دریایی ممکن است بهطور مستقیم یا غیرمستقیم، تثبیت نیتروژن را تحریک کند. بنابراین ما توصیه میکنیم تلاشهای مدلسازی آینده به میزان و دینامیک تثبیت نیتروژن در اقیانوس قطب شمال توجه ویژه داشته باشد.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Communications Earth & Environment منتشر شده است.
سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=109402
