لطالما كانت الإجابة عن سؤال: كيف تتطور البكتيريا في أعمق مناطق الماء دون أشعة الشمس؟ لغزًا، وتشير دراسة جديدة نُشرت في مجلة Nature Microbiology، بواسطة باحثين من جامعة Monash، إلى أن التخليق الكيميائي (النمو باستخدام مواد غير عضوية) يدعم البكتيريا في هذه الأعماق العميقة.
وأظهرت الدراسة.. التي استمرت خمس سنوات، بقيادة الدكتورة راشيل لابان والبروفيسور كريس جرينينج من معهد اكتشاف الطب الحيوي، أن الغازين “الهيدروجين وأول أكسيد الكربون” يعملان على توليد تريليونات من البكتيريا في المحيط من المناطق المدارية إلى القطبين.
حتى الآن يعتقد معظم العلماء أن الحياة الميكروبية في المحيطات مدفوعة أساسًا بعملية التمثيل الضوئي (النمو باستخدام الطاقة الضوئية) ولكن ماذا عن تلك المناطق العميقة بحيث لا يستطيع الضوء اختراقها والفقيرة بالمواد الغذائية. بحيث لا تستطيع الطحالب الازدهار؟
لقد أظهرت الدراسة أنه بدلًا من ذلك فإن التخليق الكيميائي هو السائد في هذه المناطق.
استراتيجية البقاء
تضمنت الدراسة الجمع بين القياسات الكيميائية أثناء الرحلات البحرية مع التوصيف المختبري للمزارع الميكروبية. وقال الدكتور راشيل لابان إن فريق البحث استخدم أيضًا على نطاق واسع التسلسل الميتاجينومي “الذي يخبرنا بالمخططات الجينية لجميع الميكروبات الموجودة في منطقة معينة من المحيط”.
كما قال “لقد وجدنا الجينات التي تمكّن من استهلاك الهيدروجين عبر ثمانية أنواع من الميكروبات بعيدة الصلة، والمعروفة باسم phyla، وتصبح استراتيجية البقاء هذه أكثر شيوعًا كلما تعمقوا في الماء”.
كذلك أظهر البروفيسور جرينينج وزملاؤه سابقًا أن معظم بكتيريا التربة يمكن أن تعيش عن طريق استهلاك الهيدروجين وأول أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
قال الدكتور لابان: “تحتوي الطبقات السطحية لمحيطات العالم عمومًا على مستويات عالية من الهيدروجين المذاب وغازات أول أكسيد الكربون. بسبب عمليات جيولوجية وبيولوجية مختلفة. لذلك فمن المنطقي أن البكتيريا المحيطية تستخدم نفس الغازات مثل الأرضية”.
توفر هذه النتائج رؤى حول كيفية تطور الحياة. ويقول البروفيسور جرينينج “الحياة الأولى ربما ظهرت في فتحات أعماق البحار باستخدام الهيدروجين. وليس ضوء الشمس. كمصدر للطاقة. إنه لأمر لا يصدق أنه بعد 3.7 مليار سنة. لا تزال العديد من الميكروبات في المحيطات تستخدم هذا الغاز عالي الطاقة. ولقد أغفلنا ذلك تمامًا حتى الآن”.
اقرأ أيضًا:
لأول مرة.. اكتشاف بكتيريا تُحول النفط إلى غاز طبيعي