حقوق الصورة: ناسا
اكتشف فريق من العلماء بكتيريا داخل حفرة تم حفرها على ارتفاع 1350 مترًا في الصخور البركانية بالقرب من هيلو في هاواي. على ارتفاع 1000 متر ، واجهوا زجاج البازلت المكسور الذي تشكل عندما تدفقت الحمم في المحيط. بعد الفحص الدقيق ، وجدوا أن هذه الحمم قد تغيرت بواسطة الكائنات الحية الدقيقة. باستخدام الميكروسكوب الإلكتروني ، وجدوا كائنات مجهرية دقيقة ، وكانوا قادرين على استخراج الحمض النووي. يجد العلماء الحياة في مناطق أبعد من الكوكب ، وهذا يعطي الأمل في أنها قد تكون على الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي أيضًا.
اكتشف فريق من العلماء البكتيريا في حفرة تم حفرها على عمق أكثر من 4000 قدم في الصخور البركانية في جزيرة هاواي بالقرب من هيلو ، في بيئة يقولون إنها يمكن أن تكون مشابهة للظروف على كوكب المريخ والكواكب الأخرى.
يتم اكتشاف البكتيريا في بعض أكثر الأماكن غير مضيافة على الأرض ، من أميال تحت سطح المحيط إلى عمق الأنهار الجليدية في القطب الشمالي. وقال مارتن ر. فيسك ، الأستاذ في كلية علوم المحيطات والغلاف الجوي في جامعة ولاية أوريغون ، إن الاكتشاف الأخير هو واحد من أعمق ثقوب الحفر التي اكتشف العلماء فيها كائنات حية محصورة داخل الصخور البركانية.
تم نشر نتائج الدراسة في عدد ديسمبر من مجلة الجيوكيمياء والجيوفيزياء والنظم الجيولوجية ، وهي مجلة نشرها الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي والجمعية الجيوكيميائية.
قال فيسك ، المؤلف الرئيسي للمقالة: "حددنا البكتيريا في عينة أساسية تم أخذها على ارتفاع 1350 متر". "نعتقد أنه يمكن أن تكون هناك بكتيريا تعيش في قاع الحفرة ، على بعد حوالي 3000 متر تحت السطح. إذا كانت الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تعيش في مثل هذه الظروف على الأرض ، فمن الممكن أن تتواجد تحت سطح المريخ أيضًا. "
تم تمويل الدراسة من قبل وكالة ناسا ، ومختبر الدفع النفاث ، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وجامعة ولاية أوريغون ، وتضمنت باحثين من OSU ، و JPL ، ومعهد كينوهي في باسادينا ، كاليفورنيا ، وجامعة جنوب كاليفورنيا في لوس أنجلوس.
وجد العلماء البكتيريا في عينات أساسية تم استرجاعها خلال دراسة تم إجراؤها من خلال برنامج الحفر العلمي في هاواي ، وهو مهمة علمية رئيسية تديرها Cal Tech وجامعة كاليفورنيا-بيركلي وجامعة هاواي ، وتمولها مؤسسة العلوم الوطنية.
بدأ الفتحة التي يبلغ ارتفاعها 3000 متر في الصخور النارية من بركان ماونا لوا ، وفي النهاية واجهت الحمم من ماونا كيا على ارتفاع 257 مترًا تحت السطح.
على ارتفاع ألف متر ، اكتشف العلماء أن معظم الرواسب كانت من زجاج البازلت المكسور - أو الهيالوكلاستيت - التي تتشكل عندما تتدفق الحمم البركانية إلى البركان وتنسكب في المحيط.
وقال فيسك: "عندما نظرنا إلى بعض وحدات الهيالوكلاستيت ، رأينا أنها تغيرت وكانت التغييرات متسقة مع الصخور التي" أكلتها "الكائنات الحية الدقيقة".
إثبات أنه كان أكثر صعوبة. باستخدام مضان الأشعة فوق البنفسجية والرنين مطياف رامان ، وجد العلماء اللبنات الأساسية للبروتينات والحمض النووي الموجود داخل البازلت. وأجروا تمارين رسم خرائط كيميائية أظهرت أن الفوسفور والكربون تم تخصيبهما في المناطق الحدودية بين الطين والزجاج البازلت - وهي علامة أخرى على النشاط البكتيري.
ثم استخدموا الفحص المجهري الإلكتروني الذي كشف عن مجالات صغيرة (من اثنين إلى ثلاثة ميكرومتر) بدت مثل الميكروبات في نفس الأجزاء من الصخر التي تحتوي على الحمض النووي وكتل بناء البروتين. كما كان هناك اختلاف كبير في مستويات الكربون والفوسفور والكلوريد والمغنيسيوم مقارنة بالمناطق المجاورة غير المشغولة من البازلت.
أخيرًا ، أزالوا الحمض النووي من عينة مطحونة من الصخور ووجدوا أنها جاءت من أنواع جديدة من الكائنات الحية الدقيقة. تشبه هذه الكائنات غير العادية تلك التي تم جمعها من تحت قاع البحر ، من فتحات المياه الحرارية المائية في أعماق البحار ، ومن أعمق جزء من المحيط - خندق ماريانا.
قال فيسك: "عندما تضع كل هذه الأشياء معًا ، فهذا مؤشر قوي جدًا على وجود الكائنات الحية الدقيقة. يشير الدليل أيضًا إلى الميكروبات التي كانت تعيش في أعماق الأرض ، وليس فقط الميكروبات الميتة التي وجدت طريقها إلى الصخور ".
يقول الباحثون إن الدراسة مهمة لأنها تزود العلماء بنظرية أخرى حول مكان وجود الحياة على الكواكب الأخرى. ويشير الباحثون إلى أن الكائنات الحية الدقيقة في البيئات تحت سطح الأرض على كوكبنا تشكل جزءًا كبيرًا من الكتلة الحيوية للأرض ، وتتراوح التقديرات من 5 في المائة إلى 50 في المائة.
تنمو البكتيريا أيضًا في بعض الأماكن غير المضيافة إلى حد ما.
قبل خمس سنوات ، في دراسة نُشرت في مجلة Science، Fisk وعلم الأحياء الدقيقة في جامعة ولاية أوسوا ستيف جيوفانيوني وصفوا أدلة على أنهم اكتشفوا أن الميكروبات التي تأكل الصخور تعيش على بعد ميل تحت قاع المحيط. جاءت الحفريات الميكروبية التي عثروا عليها في أميال من عينات أساسية من المحيط الهادئ والمحيط الأطلسي والهندي. قال فيسك إنه أصبح فضوليًا بشأن إمكانية الحياة بعد النظر في المسارات الدوامية والممرات المحفورة في البازلت.
تحتوي صخور البازلت على جميع عناصر الحياة بما في ذلك الكربون والفوسفور والنيتروجين ، وتحتاج فقط إلى الماء لإكمال الصيغة.
قال فيسك: "في ظل هذه الظروف ، يمكن أن تعيش الميكروبات تحت أي كوكب صخري". "قد يكون من الممكن العثور على الحياة داخل كوكب المريخ ، داخل قمر المشتري أو زحل ، أو حتى على مذنب يحتوي على بلورات ثلج يتم تسخينها عندما يمر المذنب عند الشمس."
الماء عنصر رئيسي ، لذا فإن أحد مفاتيح العثور على الحياة على الكواكب الأخرى هو تحديد مدى عمق الأرض المتجمدة. يقول العلماء أن الحفر بعمق كافٍ هو المكان الذي قد تجد فيه الحياة.
وقال مايكل ستوري لومباردي ، المدير التنفيذي لمعهد كينوهي ، إن مثل هذه الدراسات ليست بسيطة. إنها تتطلب خبرة في علم المحيطات وعلم الفلك والكيمياء الجيولوجية وعلم الأحياء الدقيقة والكيمياء الحيوية والتحليل الطيفي.
قال ستوري لومباردي: "إن التفاعل بين الحياة والبيئة المحيطة بها أمر معقد بشكل مدهش ، وكشف توقيعات الأنظمة الحية في دراسة الدكتور فيسك تطلب تعاونًا وثيقًا بين العلماء في تخصصات متعددة - وموارد من مؤسسات متعددة.
"سيكون هذا التعاون والتواصل نفسه حيويًا عندما نبدأ في البحث عن علامات الحياة تحت سطح المريخ ، أو على أقمار المشتري وزحل."
المصدر الأصلي: بيان صحفي OSU
