اخیراً تیمی از بومشناسان و دانشمندان سیارهشناسی در مقالهای توانایی شگفتانگیز میکروبها را برای بازیابی جمعیتهای خود در مدت زمان بسیار کوتاه، درست پس از فوران آتشفشانی گزارش کردند. البته نباید فراموش کرد که ما در مورد میکروارگانیسم هایی صحبت می کنیم که می توانند در گدازه های تازه سرد شده یک آتشفشان زندگی کنند. مهمتر از آن، در این مطالعه، دانشمندان برای اولین بار ورود میکروب ها به یک زیستگاه کاملاً جدید را که هنوز در حال شکل گیری است، مستند کردند.
در همین حال، هنگامی که گدازه های آتشفشانی از دل زمین بیرون می ریزند و به زمین می ریزند، هر چیزی را که قبلاً در آنجا بوده است، تمیز و استریل می کند. اما به گفته محققان، مشاهده چنین دینامیک میکروبی منحصربفردی پیامدهای مهمی 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 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 “ارث اولیه” یا “انتقال از یک محیط غیر مسکونی به یک محیط مسکونی” به ندرت در طبیعت مستند شده است.
بنابراین محققان به این فکر افتادند که آیا فعالیت های آتشفشانی می تواند باعث ایجاد چنین شرایط غیرمنتظره ای در زمین شود و در نتیجه برای نظارت بر آن به آتشفشان Fagradalsfjall ایسلند سفر کردند.
ناتان هدلند، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی دکترا در دانشگاه آریزونا، گفت: “دمای گدازه هایی که از زمین خارج می شوند بیش از 1093 درجه سانتیگراد است، به این معنی که گدازه کاملاً عقیم است. این صفحه نانوشته ای است که اساساً یک آزمایشگاه طبیعی برای درک چگونگی استعمار میکروب ها فراهم می کند.”
در طول دوره مطالعه (بین سالهای 2021 و 2023)، آتشفشان سه بار فوران کرد و فورانهای عظیم گاز، غبار و گدازه ایجاد کرد و 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 فرار کنند، چیزی برای تغذیه ندارند. اما مطالعه محققان نشان داد که این موضوع برای میکروب ها اهمیت چندانی ندارد.
استعمارگران احمق و عجیب
برای مطالعه خود، محققان جریانهای گدازهای را به همراه آب باران، ذرات معلق در هوا و سنگها به محض اینکه به اندازه کافی سرد شدند تا آنها را جمعآوری کنند، جمعآوری کردند. سپس آنها DNA را از این نمونهها استخراج کردند تا بررسی کنند که آیا میکروبها وجود دارند و اگر پاسخ مثبت بود، محل قرارگیری میکروبها را ارزیابی کنند. در نهایت، آنها رشد این جمعیت میکروبی جدید را زیر نظر گرفتند.
محققان این مطالعه توضیح دادند: معیارهای چندگانه نشان داد که جریانهای گدازهای که در این مطالعه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، به سرعت میزبان میکروارگانیسمها در چند ساعت و چند روز پس از انجماد بود.
در واقع، محققان توانستند وجود اولین موج میکروب های همزیست را که در ساعات و روزهای پس از فوران آتشفشانی از شرایط اولیه جان سالم به در بردند، تایید کنند. بر اساس این مقاله، این میکروب ها احتمالاً از طریق آب باران وارد گدازه آتشفشان شده اند.
این مقاله اشاره می کند که با گذشت زمان و کاهش شدت شرایط، میکروب های بیشتری از طریق باران و مناطق مجاور به این جامعه جدید منتقل شدند. البته در فصل زمستان کاهش قابل توجهی در این جامعه میکروبی مشاهده شد، اما در مجموع طی سه فوران مختلف ثابت ماند.
سولانژ دوهامل، یکی از نویسندگان این مطالعه، زیست شناس در دانشگاه آریزونا گفت: ما هرگز انتظار چنین چیزی را نداشتیم. این جریانهای گدازه در محیطهایی با کمترین میزان زیست توده روی زمین یافت میشوند… اما نمونههای ما نشان داد که موجودات تک سلولی خیلی سریع این محیطها را مستعمره کردند.»
آیا مریخی ها میکروبی خواهند بود؟
یکی از پیامدهای واضح این کار برای محققان این ایده است که ممکن است فرآیندهای بیولوژیکی مشابهی در مریخ رخ دهد. اگرچه به نظر می رسد آتشفشان های سیاره همسایه خاموش شده اند. اما دانشمندان اکنون می دانند که برای موجودات کوچک غیرممکن نیست که در گدازه های تازه یخ زده (یا حتی در سیاره ای دیگر) خانه ای برای خود بسازند.
دوهامل خاطرنشان کرد که فعالیت های آتشفشانی همچنین 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 موقتی برای سکونت ایجاد کرده باشد.
محققان به خوبی می دانند که چنین ادعاهایی در مورد مریخ فقط یک فرض بزرگ است. اما مطمئناً این یک نمایش خیره کننده از این است که چگونه زندگی می تواند در کوچکترین مقیاس ها و به تماشایی ترین شکل ممکن زنده بماند.
منبع: خبرآنلاین