موجوداتی که میلیونها سال است در اعماق زمین به خواب رفتهاند
در اعماق زمین و در زیر لایههای ضخیم سنگها، دنیای پنهانی از موجودات میکروسکوپی به نام «درونزیستها» زندگی میکنند که مدتهای بسیار طولانی است به حالت خواب رفتهاند. این میکروبها میتوانند برای صدها هزار سال یا حتی میلیونها سال در این حالت باقی بمانند، به طوری که عملاً هیچگونه رشدی یا تولید مثل از خود نشان ندهند.
فرادید| مقالهای که توسط کارن جی. لوید، متخصص بیوژئوشیمی میکروبی از دانشگاه کالیفرنیا نوشته شده است، به این موجودات اسرارآمیز میپردازد و به بررسی این موضوع میپردازد که چرا این میکروبها در چنین شرایطی به حالت خواب رفتهاند و چه چیزی ممکن است آنها را از این حالت بیدار کند.
به گزارش فرادید؛ این میکروبها در اعماق دریا و لایههای زیرین زمین زندگی میکنند و در شرایطی که به شدت بیرحمانه و دشوار است، برای مدتهای طولانی به بقای خود ادامه دادهاند. به دلیل اینکه این موجودات در اعماق لایههای زیرین دریا دفن شدهاند و قادر به شناسایی تغییرات فصلی یا روزانه نیستند، آنها ممکن است منتظر رویدادهای ژئولوژیکی بسیار آهسته و طولانیمدت مانند فعالیتهای تکتونیکی، فرورفتن جزایر، یا فعالیتهای آتشفشانی باشند که در نهایت باعث بیدار شدن آنها و رشد دوبارهشان شود.
تکامل درونزیستها و پاسخ به تغییرات محیطی
در نگاه اول، ممکن است این پرسش پیش آید که چگونه یک موجود میکروسکوپی که در حالت خواب و سکون به سر میبرد، میتواند تکامل یابد یا به تغییرات محیطی واکنش نشان دهد؟ این میکروبها هیچگونه تولید مثلی ندارند و از آنجا که به مدت طولانی در حالت سکون و بیحرکت باقی میمانند، به نظر میرسد که تکامل در این موجودات ممکن است بیمعنی باشد. اما با نگاهی عمیقتر به مسئله، میتوان متوجه شد که این موجودات به طور خاص برای زندگی در این شرایط طولانیمدت و بدون رشد تکامل یافتهاند.
در واقع، این میکروبها در محیطهای زیستی خاصی زندگی میکنند که شرایط بسیار متفاوتی از سایر محیطها دارند. برای مثال، این میکروبها در رسوبات دریایی زندگی میکنند، جایی که شرایط شیمیایی و فیزیکی به گونهای است که آنها بتوانند در حالت خواب باقی بمانند. این موجودات برای بقا در چنین محیطی، بهطور ویژهای سازگار شدهاند. آنها به آرامی متابولیسم و تقسیم سلولی خود را کاهش دادهاند، بهطوری که برای مدتهای طولانی قادر به زنده ماندن هستند، حتی بدون نیاز به مواد غذایی و شرایط رشد معمول.
این ویژگیها ممکن است ناشی از تکامل طولانیمدت این میکروبها در محیطهای خاصی مانند رسوبات دریایی باشد. بررسیهای اخیر نشان دادهاند که این میکروبها بهطور خاص برای شرایط رسوباتی که در عمق دریا وجود دارند تکامل یافتهاند و حتی آنزیمهای خاصی برای تجزیه مواد شیمیایی موجود در این محیطها تولید میکنند.
رویدادهای ژئولوژیکی و تأثیر آنها بر بیداری درونزیستها
یکی از سوالات اساسی در این تحقیق این است که چرا این میکروبها مدتها در حالت خواب باقی میمانند و چه چیزی ممکن است آنها را از این حالت بیدار کند؟ به نظر میرسد که این میکروبها در انتظار رویدادهای ژئولوژیکی بسیار کند و آهستهای هستند که میتوانند به آنها کمک کنند تا دوباره به رشد و تکثیر بپردازند. این رویدادها شامل تغییرات بسیار آهسته در حرکت صفحات تکتونیکی، فرورفتن جزایر و تغییرات در ترکیب مواد معدنی و شیمیایی در زیر زمین میشوند.
زمان خواب درختان معمولا در حدود یک فصل طول میکشد اما میکروبهای درونزیست احتمالا میلیونها سال در حالت خفته باقی میمانند
برای مثال، تغییرات در حرکت صفحات تکتونیکی میتوانند موجب تغییرات اساسی در ساختار زمین شوند، بهطوری که لایههای زیرین به سطح میآیند و میکروبها میتوانند مواد غذایی جدیدی برای رشد پیدا کنند. همچنین، فعالیتهای آتشفشانی و زمینلرزهها میتوانند باعث جابجایی مواد در لایههای زیرین زمین شوند و محیطهایی جدید برای میکروبها فراهم کنند.
این موجودات بهطور خاص به این تغییرات ژئولوژیکی حساس هستند و ممکن است در طول میلیونها سال در حالت خواب باقی بمانند تا زمانی که این رویدادها رخ دهند. یکی از تئوریهایی که در مقاله ذکر شده است این است که این میکروبها ممکن است بهطور ژنتیکی بهگونهای تکامل یافته باشند که به تغییرات در محیط زیست و فرآیندهای زمینشناسی واکنش نشان دهند.
این پدیده مشابه تکامل موجودات در محیطهای مختلف است. بهطور مثال، در فصلهای سرد، موجودات مختلف به حالت خواب میروند تا در شرایط نامساعد زنده بمانند و پس از رسیدن به شرایط مناسب دوباره به رشد و تکثیر بپردازند. این فرآیند در موجودات درونزیست نیز وجود دارد، اما در مقیاس زمانی بسیار بزرگتر، بهطوری که این موجودات میتوانند برای هزاران یا میلیونها سال در حالت خواب باقی بمانند.
