باکتری‌های غارزی در معرض خطر هستند
اجتماعات باکتری‌هایی که در غارها زندگی می‌کنند و وجودشان برای افزایش تولیدات پزشکی و صنعتی سودمند است متنوع‌تر و پیچیده‌تر از جمعیت باکتری‌هایی هستند که در خاک سطحی همان نواحی زندگی می‌کنند. گرمایش جهانی در نواحی فروشمالگان زمین شدت بیشتری دارد و در نتیجه تنوع زیستی این دسته از جانداران میکروسکوپی سیاره در معرض خطر قرار دارد.
دانشمندان پس از نمونه‌برداری از شش غار فروشمالگان و مطالعه متغیرهای زیست‌محیطی آنها، اجتماعات باکتریایی و بی‌مهرگان این غارها را با هم مقایسه کرده و به این نتیجه رسیده‌اند که میکروبیوم غارهای فروشمالگان از میکروبیوم خاک سطحی این منطقه تنوع و پیچیدگی بیشتری دارد.
فیلتر زیست‌محیطی قدرتمندی که در فضای درون غارها وجود دارد موجب شکل‌گیری اجتماعات باکتری‌های خاص این زیستگاه‌های دشوار می‌شود. شبکه‌های بوم‌شناختی نشان می‌دهند که باکتری‌های غارزی با یکدیگر بیشتر تعامل و مشارکت دارند تا با باکتری‌های سطح زمین. این رفتار به دلیل کمیاب بودن مواد مغذی در غارها است که موجب می‌شود باکتری‌های مختلف به یکدیگر وابستگی داشته باشند.
متنوع‌تر بودن باکتری‌ها در غارها و تنوع کمتر آنها در سطح زمین می‌تواند ناشی از تخصص‌یافتگی بیشتر کنام بوم‌شناختی و میزان بالای وابستگی متقابل به چرخه غذایی باشد که برای حفظ عملکرد تنوع زیستی سیاره زمین نقش حیاتی دارد.
***
امروزه می‌دانیم که دست‌کم ۳۰ درصد از تمامی میکروارگانیسم‌های سیاره زمین در اعماق آن زندگی می‌کنند؛ تحت شرایطی کاملاً متفاوت از شرایط حیات که در سطح سیاره می‌بینیم. برای مثال، زندگی در عمق بدون نور خورشید و در نتیجه بدون وجود گیاهان است. پژوهش درباره زندگی در دنیای زیر زمین اطلاعات ارزشمندی از چگونگی رشد و توسعه زندگی در سیاره زمین در اختیار ما قرار می‌دهد. همچنین ما را از امکان وجود حیات در زیر سطح اجرام آسمانی دیگر مانند سیاره مریخ آگاه می‌کند.
غارها مدخلی طبیعی به جهان زیرین هستند. این ساختارهای شگفت‌انگیز طبیعت در همه جای دنیا شکل گرفته‌اند اما فقط کسر کوچکی از آنها کشف شده‌اند. در دهه اخیر، پژوهش‌های غارشناسی، حتی در بستر مطالعات فضایی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند؛ چرا که غارهای بسیاری در بعضی از سیاره‌ها از جمله مریخ شناسایی شده‌اند.
یک تیم پژوهشی از دانشگاه «اومئو» در سوئد، دانشگاه علوم کشاورزی سوئد (SLU)و دانشگاه الجزایر در عمق چند صد متری غارهایی در کشور الجزایر که تا پیش از این کاوش نشده بودند، باکتری‌هایی با ویژگی‌های جالب توجه کشف کرده‌اند. یکی از این ویژگی‌ها توانایی تجزیه گلوتن است که برای افراد حساس به گلوتن می‌تواند فایده داشته باشد. گلوتن ماده‌ای است که در روده‌های بسیاری از افراد واکنش‌های التهابی ایجاد می‌کند. مقالۀ نگاشته شده روی این باکتری‌ها در ژورنال Microbiology Spectrumمنتشر شده است.
تجزیه گلوتن یکی دیگر از توانایی‌های حیرت‌انگیز میکروب‌ها در سیاره آبی است. برخلاف پژوهش‌های زیادی که تا کنون انجام شده‌اند، تنها بخش کوچکی از تمامی میکروب‌های کشف شده در زمین به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. زمانی که «ژول وِرن» رمان مشهور خود «سفر به مرکز زمین» را نوشت، بسیاری از مخاطبانش تخیلات نویسنده درباره وجود حیات در دنیای زیر زمین را بی‌اهمیت دانستند. چند دهه طول کشید تا زیست‌شناس‌ها با جدیت به کشف و مطالعه زندگی جانداران زیرزمینی بپردازند.
این تیم پژوهشی ویژگی‌های جالب باکتری‌های اسپورزا (باکتری‌های هاگ‌ساز) در عمق چند صد متری غارهایی در الجزایر را مطالعه و بررسی می‌کنند که تا به امروز کاوش نشده‌اند. این باکتری‌ها به گروه باکتری‌های باسیلوس بسیار نزدیک هستند؛ باکتری‌هایی که به دلیل توانایی فوق‌العاده در حفظ بقای خود، در اخترزیست‌شناسی بسیار مورد مطالعه قرار گرفته‌اند و در سیاره ما نقش مهمی در زمینه‌های مختلف ایفا می‌کنند؛ گروهی در نقش عوامل بیماری‌زا و گروهی نیز در نقش میکروب‌های مفید در بوم‌شناسی و زیست‌فناوری. برای مثال، سویه‌هایی کشف شده‌اند که مواد ضد میکروبی تولید می‌کنند یا آنهایی که می‌توانند گلوتن را تجزیه کنند. یکی از ویژگی‌های بارز این باکتری‌ها تحمل شرایط نامساعد در دستگاه گوارش است. این که آیا این باکتری‌ها چقدر می‌توانند در صنعت زیست‌فناوری نیز سودمند باشند موضوع مورد مطالعه بعدی این پژوهشگران است.
باکتری‌های پنهان مریخی
این احتمال وجود دارد که زیر سطح مریخ باستان یک جهان زیرین مملو از جانداران میکروسکوپی وجود داشته است. اما اگر چنین بوده باشد، این اَشکال زیستی ریز می‌بایست جو مریخ را به قدری متحول کرده باشند که نتیجه‌اش پیدایش یک عصر یخبندان مریخی بوده است. این یافته تصوری از رفتار کیهان به ما می‌دهد: زندگی، حتی شکل ساده آن که نمودش میکروب‌ها هستند، می‌تواند موجب پایان خودش شود. این امر ممکن است کمی متأثر‌کننده باشد اما در عین حال به دانشمندان انگیزه می‌دهد.
پژوهشگران با استفاده از مدل‌های آب و هوایی و زمینی میزان سکونت‌پذیری پوسته مریخ را در حدود چهار میلیارد سال پیش برآورد کردند؛ یعنی دوره‌ای که تصور می‌شد سیاره سرخ سرشار از آب و در مقابل حیات بسیار مهمان نوازتر از امروز بوده باشد.
به عقیده آنها، در گذشته میکروب‌هایی در زیر سطح مریخ وجود داشته‌اند که با ولع هیدروژن می‌بلعیدند و متان تولید می‌کردند. همچنین چند اینچ، حدود چند ده سانتی‌متر، خاک نیز موجود بود که از میکروب‌ها در مقابل تابش‌های مضر محافظت می‌کرد. این احتمال وجود دارد که انبوهی از این موجودات زنده ریز در مریخ زندگی می‌کردند؛ درست همان‌طور که در آغاز پیدایش زمین در آن حضور داشتند.
می توان فرض کرد که اقلیم گرم و مرطوب مریخ در آغاز زمانی به خطر افتاد که مقدار زیادی هیدروژن به بیرون از جو نازک و غنی از کربن دی اکسید آن تراوش کرد. ممکن است با کاهش دما تا زیر ۴۰۰ درجه فارنهایت، یعنی منفی ۲۰۰ درجه سلسیوس، هر موجود زنده‌ای که روی یا نزدیک به سطح سیاره سرخ زندگی می‌کرد برای این که به بقای خودش ادامه دهد خود را در عمق بیشتر مدفون کرده باشد.
یکی از تصاویری که مدارگرد شناسایی مریخ ناسا از منطقه اطراف «دهانه جِزِرو» در مریخ گرفته‌است موجب شکل‌گیری این فرضیه می‌شود که ممکن است در زیر سطح مریخ، در جهان زیرین آن، جانداران میکروسکوپی زیادی بوده باشند.
برعکس مریخ، در زمین میکروب‌ها ممکن است به حفظ یک اقلیم معتدل کمک کرده باشند. این حدس با در نظر گرفتن جوی است که نیتروژن، گاز حاکم بر آن بوده است. در مدل‌هایی که در آینده از آب و هوای مریخ ساخته خواهند شد فرضیه وجود جانداران میکروسکوپی در دنیای زیرزمینی مریخ نیز گنجانده خواهد شد.
یک فرضیه دیگر در مورد مریخ این است که احتمال دارد این سیاره همراه با آب زاده شده باشد؛ همراه با اقیانوس‌های گرمی که میلیون‌ها سال عمر کردند. جو آن نیز ممکن است در گذشته فشرده و بیشترین بخش آن متشکل از هیدروژن بوده باشد. هیدروژن نقش یک گاز گلخانه‌ای که گرما را در خود نگه می‌داشت ایفا می‌کرد. اما در زمان‌های بعد به ارتفاعات بیشتر جا به جا شده و در نهایت در فضا ناپدید گشته است. می‌توان از همه این مطالعات و فرضیه‌ها این گونه استنباط کرد که اگر در دوره‌های آغازین زندگی مریخ حیات در قالب جانداران میکروسکوپی در آن وجود داشته، بدون شک وجودشان بر آب و هوای حاکم در آن زمان بسیار تأثیرگذار بوده است.

code