يقول باحثون من جامعة كولورادو في بولدر إن مجموعة غريبة من الميكروبات التي وجدت تعيش داخل الصخور في بيئة حرارية أرضية غير ملائمة في حديقة يلوستون الوطنية في وايومنغ يمكن أن تقدم أدلة محيرة حول الحياة القديمة على الأرض وتساعد في توجيه البحث عن أدلة على الحياة على كوكب المريخ.
أفاد فريق البحث CU-Boulder أنه تم اكتشاف الميكروبات في مسام الصخور في بيئة حمضية عالية مع تركيزات عالية من المعادن والسيليكات عند 95 درجة فهرنهايت تقريبًا في حوض نوريس جيسير في يلوستون. تظهر الدراسة الجديدة أن مجتمعات الميكروبات عرضة للتحجر ولديها القدرة على الحفاظ عليها في السجل الجيولوجي.
يعتقد العلماء أن أنواعًا مماثلة من البيئات الحرارية الأرضية ربما كانت موجودة في المريخ ذات مرة ، حيث كثف علماء الفلك بحثًا عن أشكال الحياة الماضية والحالية في السنوات الأخيرة.
تظهر ورقة كتبها طالب الدكتوراه CU-Boulder جيفري ووكر وزميل ما بعد الدكتوراه جون سبير والبروفيسور نورمان بيس من قسم البيولوجيا الجزيئية والخلوية والتنموية CU-Boulder ومركز علم الأحياء الفلكية في عدد 21 أبريل من الطبيعة.
تم تمويل البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم وناسا.
قال ووكر: "هذا هو الوصف الأول لهذه المجتمعات الميكروبية ، والتي قد تكون مؤشرًا تشخيصيًا جيدًا لحياة الماضي على كوكب المريخ بسبب قدرتها على الحفاظ على الأحافير". "إن انتشار هذا النوع من الحياة الميكروبية في يلوستون يعني أن صخور المريخ المرتبطة بالأنظمة الحرارية المائية السابقة قد تكون أفضل أمل للعثور على أدلة على الحياة الماضية هناك."
يقع على بعد حوالي 20 ميلاً شمال غرب بحيرة يلوستون ، ويعتبر حوض نوريس جيسير الأكثر سخونة ونشاطًا في حوض جليسر في يلوستون وربما العالم. وبحسب الباحثين ، فهو أيضا حامضي للغاية.
قال بيس: "إن المسام الموجودة في الصخور التي تعيش فيها هذه المخلوقات لها قيمة أس هيدروجينية واحدة ، والتي تذيب الأظافر". "هذا مثال آخر على أن الحياة يمكن أن تكون قوية في بيئة يرى معظم البشر أنها غير مضيافة".
قال ووكر إن العملية المستخدمة لتحديد الكائنات الحية التي طورها بيس أكثر حساسية بكثير من تقنيات الزراعة المعملية القياسية التي تنتج عادةً جزءًا صغيرًا متحيزًا من الكائنات الحية من أي بيئة. في هذه الطريقة ، اكتشف الباحثون الكائنات الحية وحددوها بقراءة تسلسل الجينات.
قال ووكر: "لكل نوع من الكائنات الحية تسلسلاً فريدًا يتم استخدامه لرسم خريطة موقعه في شجرة الحياة". "إنها شجرة عائلة من نوع ما تصف العلاقة الجينية بين جميع الكائنات الحية المعروفة."
اكتشف ووكر مجتمع الميكروبات الجديد في عام 2003 بعد كسر جزء من الصخور الشبيهة بالحجر الرملي في حوض نوريس جيسير. وقال: "لاحظت على الفور شريطًا أخضر مميزًا تحت السطح". "لقد كانت واحدة من لحظات" أوريكا "تلك."
وقال ووكر إن التحليل حدد أن النطاق الأخضر كان سببه نوع جديد من الميكروبات الضوئية في مجموعة Cyanidium ، وهو نوع من الطحالب التي تعد من بين أكثر الكائنات الحية التي تتحمل الأحماض الضوئية المعروفة. وقال ووكر إن كائنات السيانيديوم شكلت حوالي 26 في المائة من الميكروبات التي تم تحديدها في دراسة حوض نوريس جيسر من قبل فريق CU-Boulder.
من المثير للدهشة أن أكثر الميكروبات التي تم تحديدها من قبل الفريق كانت نوعًا جديدًا من المتفطرة ، وهي مجموعة من الميكروبات تشتهر بأنها تسبب أمراض بشرية مثل السل والجذام. نادرة للغاية ولم يتم تحديدها من قبل في مثل هذه البيئات الحرارية المائية الشديدة ، شكلت المتفطرة 37٪ من إجمالي عدد الميكروبات التي حددها فريق CU-Boulder.
وصف بيس شكل الحياة الجديد في حوض نوريس جيسير بأنه "غريب للغاية". قال بيس ، الذي فاز بزمالة ماك آرثر ، أو "منحة عبقرية" في عام 2001: "قد يكون نوعًا جديدًا من التكافل الشبيه بالحزاز. إنه يشبه الحزاز ، ولكن بدلاً من كونه يتألف من تكافل بين الفطريات والطحالب ، يبدو أنه ارتباط بين المتفطرة مع الطحالب ".
في حين يبدو أن التمثيل الضوئي مصدر رئيسي للطاقة لمعظم المخلوقات ، يعتقد على الأقل أن بعض ميكروبات يلوستون تحصل على الطاقة من المعادن الذائبة والهيدروجين الموجود في مسام الصخور. أشارت دراسة قام بها فريق CU-Boulder نشرتها الأكاديمية الوطنية للعلوم في يناير 2005 إلى أن مجموعات ميكروب يلوستون التي تعيش في ينابيع ساخنة عند درجات حرارة تزيد عن 158 درجة فهرنهايت تستخدم الهيدروجين كمصدر وقود أساسي لها.
يُظهر الجهد البحثي في حوض نوريس جيسير أن عمليات تكوين الصخور التي تحدث في البيئة الحرارية المائية قيد الدراسة تُحدث بصمات أحفورية حقيقية للكائنات المُدمجة في الصخور في مراحل مختلفة ، وتُظهر كيف تتطور الأحافير المميزة بمرور الوقت ، وفقًا لفريق البحث .
وكتب المؤلفون في مجلة Nature: "بقايا هذه المجتمعات يمكن أن تكون بمثابة" بيولوجيات "وتوفر أدلة مهمة عن الحياة القديمة المرتبطة بالبيئات الحرارية الأرضية على الأرض أو في أي مكان آخر في النظام الشمسي".
المصدر الأصلي: بيان صحفي من جامعة كولورادو