کشف حیات در اعماق اقیانوس در دمای بالاتر از نقطه جوش

یک تیم تحقیقاتی شامل سه دانشمند از دانشگاه اقیانوس شناسی "رودآیلند"(Rhode Island) یک میکروارگانیسم تک سلولی را در مکانی یافتند که اصلا انتظارش را نداشتند.

 

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌دیلی، آرتور اسپیواک(Arthur Spivack)استاد اقیانوس شناسی از دانشکاه "رودآیلند"(URI)که در سال ۲۰۱۶ تحقیقات ژئوشیمی انجام شده توسط یک موسسه ژاپنی را هدایت می‌کرد می‌گوید: آب در سطح زمین در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد می‌جوشد، و ما ارگانیسم‌هایی یافتیم که در رسوباتی با دمای ۱۲۰ درجه سانتیگراد زندگی می‌کنند.

 

 

این مطالعه به عنوان بخشی از تحقیقات Expedition ۳۷۰ که برنامه بین‌المللی اکتشاف اقیانوس است انجام شده است.

 

نتایج این سفر تحقیقاتی دو ماهه که در سال ۲۰۱۶ انجام گرفت اکنون در سال ۲۰۲۰ در مجله "ساینس" (Science) منتشر شده است.

 

این خبر به دنبال خبری در ماه اکتبر منتشر شد که  بیان می‌کرد که تنوع میکروارگانیسم‌های کف اقیانوس به اندازه میزان آنها در سطح زمین است. 

 

محققان این پروژه که شامل "گروه علوم زمین-دریایی ژاپن"(Japan marine-earth science group)، دانشگاه برمن(Bremen University)، دانشگاه هیوگو(Hyogo)، دانشگاه کوچی(Kochi) و رود آیلند(URI) بود. ۴۰۰۰۰ نوع مختلف میکروارگانیسم از نمونه‌های مرکزی در ۴۰ مکان‌ مختلف از سرار جهان یافت کردند.

 

تحقیقاتی که در مجله‌ی ساینس تودی(science today) منتشر شده بر روی رودخانه Nankai Trough در سواحل ژاپن تمرکز دارد، جایی که سیستم حفاری اعماق دریا به نام چینکیو(Chinkyu)، حفره‌ی عمیق ۱۱۸۰ متری ایجاد کرده تا به رسوبات با دمای ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد برسد. رهبر این مطالعات پروفسور کای-اووه هینریش(Kai-Uwe Hinrichs) است.

 

اسپیواک(Spivack) که اخیرا دو دانشجوی پزشکی اش کایرا هومولا(Kira Homola) و جاستین ساوج( (Justine Sauvage) از دانشگاه رود آیلند به او پیوسته‌اند می‌گوید: یکی از راه‌های یافتن حیات پیدا کردن شواهدی از متابولیسم(سوخت و ساز) است. ما شواهدی شیمیایی از استفاده ارگانیسم‌ها از مواد آلی رسوبات یافته‌ایم که به آن‌ها کمک می‌کند زنده بمانند.

 

گروه تحقیقاتی این دانشگاه همچنین مدلی از نظام دمایی این منطقه ساخته‌اند. وی افزود: این تحقیقات نشان می‌دهد که زندگی در اعماق رسوبات دریایی امکان‌پذیر است، جایی که ما فکر نمی‌کردیم بتوان در آن زندگی کرد. اگرچه این موضوع به خودی خود هیجان‌انگیز است اما اسپیواک می‌گوید این تحقیق را می‌توان به زندگی در مکان‌های سخت مانند سیارات دیگر نیز تعمیم داد.

 

 

 

بر طبق این مقاله رسوبات اعماق اقیانوس‌ها مکان هایی بسیار دشوار برای زندگی هستند. دما و فشار دائما در حال افزایش است در حالی که منابع انرژی در حال کاهش است. تنها ۳۰ سال است که می‌دانیم میکروارگانیسم‌ها به رغم این شرایط نامناسب و دشوار در اعماق چندین کیلومتری بستر دریا زندگی می‌کنند. هنوز اطلاعات زیادی از زیست کره نداریم و این موضوع باعث به وجود آمدن سوالاتی اساسی می‌شود: در چه مکان‌هایی نمی‌توان زندگی کرد و چه عواملی آن‌ها را تعیین می‌کند؟

 

برای بررسی تاثیر دما بر زندگی در اعماق زیست کره جایی که منابع انرژی کم است نیاز است تا حفاری گسترده در اعماق اقیانوس انجام دهیم.

 

هینریش (Hinrichs) رهبر این تحقیقات می‌گوید: تنها چند مرکز حفاری علمی تاکنون وجود داشته که توانسته تا عمقی که دمای رسوبات بیشتر از ۳۰ درجه سانتیگراد است پیش برود و هدف پروژهT- LimitExpedition یک حفاری هزار متری در رسوبات بود تا جایی که دمای رسوبات بالاتر از ۱۲۰ درجه سانتی گراد باشد و این عملیات موفقیت آمیز بود. همانند جستجوی حیات در فضا یافتن محدودیت های زندگی در زمین نیز با چالش‌های زیادی در زمینه‌ی فناوری روبرو است.

 

فومیو ایناگاکی(Fumio Inagaki)، دانشمند ارشد، از موسسه‌ی علوم و فناوری دریا- زمین(JAMSTE) می گوید: به طرز شگفت آوری تنها در دمای ۴۵ درجه سانتی‌گراد تراکم جمعیت میکروب‌ها کاهش زیادی داشت.

 

شگفت آور است که در اعماق اقیانوس در مکان‌هایی با دمای بالا فواصل عمیق و گسترده‌ای وجود دارد که هیچ حیاتی در آن یافت نمی‌شود اما پس از گذر از این مکان‌ها در عمقی بیشتر و حتی گرم‌تر توانستیم در مکان‌هایی با دمای بیشتر از ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد، سلول‌ها و فعالیت میکروبی بیابیم.

 

اسپیواک می‌گوید که این پروژه مانند بازگشت به ریشه‌هایش است، زیرا او و "دیوید اسمیت"(David Smith) استاد اقیانوس شناسی و رئیس دانشکده اقیانوس شناسی رود آیلند URI، کشفی مفید در مکانی داشتند که حدود ۲۰ سال پیش در عملیات حفاری آن شرکت کرده بودند، این یافته‌ها به مطالعه زیست کره دریایی در اعماق زمین کمک می‌کند.

 

اسپیواک می‌گوید: در مورد پروژه‌ی فعلی مطالعات روی نمونه‌هایی که تیم جمع آوری کرده ادامه خواهد داشت. توسعه فناوری بررسی نمونه‌های جمع‌آوری شده از ماه چندین سال به طول انجامیده است و همین امر برای این نمونه‌ها از اعماق رسوبات اقیانوس نیز صادق خواهد بود. ما در حال توسعه‌ی این فناوری هستیم تا تحقیقات خود را ادامه دهیم.