يمكن أن توجد الحياة “الغريبة” عالياً في الغلاف الجوي للأرض

بالعربي/ تظهر الحياة على الأرض في أماكن مدهشة. تم العثور عليها في فتحات درجات الحرارة العالية في أعماق البحار وعالية في الهواء. لكننا ما زلنا نحاول معرفة المزيد عن هؤلاء الذين يسمون بـ “المتطرفين”. يفكر الباحثون الآن في مدى جودة تكاثر الحياة في هذه البيئات. أيضا ، هل يمكن العثور على الميكروبات من هذا النوع في عوالم أخرى؟

في شهر مارس ، ستطلق مجموعة من طلاب جامعة هيوستن – على ظهر حمولة مهمة رئيسية لتحديد نطاق الشفق القطبي – تجربة على ارتفاعات عالية من ألاسكا لمعرفة الميكروبات الموجودة في الغلاف الجوي العالي ، بين 18 كيلومترًا و 50 كيلومترًا ( 11 ميلا و 31 ميلا) من الأرض. تنفتح الآلة ، التي تبدو تقريبًا مثل سلة غسيل صغيرة ، لجمع ما في الجو. ثم ، عندما ينزل البالون ، يتم إغلاقه ليحلله الباحثون.

يقول Jamie Lehnen ، طالب في السنة الرابعة في الفريق ، إن هذا النظام يمكن أن يكون أقل عرضة للتلوث من المضخات والآليات المعقدة الأخرى التي تتطلب خدمة على الأرض. لكنها المرة الأولى التي تستخدمها مجموعتها ، لذا لا تعرف مدى جودة عملها. إذا كان الأمر كذلك ، فهي مهتمة بمعرفة كيفية تفاعل الميكروبات تحت ضغوط العيش على ارتفاعات عالية.

وقالت “في كثير من الأحيان ، عندما ترتفع هذه الميكروبات إلى هناك ، فإنها تتوقف عن العمل. فهي لا تتكاثر ولا تكون نشطة في التمثيل الغذائي”. “أنا مهتم بكيفية تشابه استجابتهم للضغط مع تلك [الميكروبات] الموجودة على سطح الأرض.”

لم تتضمن بعض التجارب المبكرة للكائنات الحية الدقيقة على ارتفاعات عالية السفر الجوي على الإطلاق – التقط تشارلز داروين الغبار الأفريقي على سفينته أثناء عبوره المحيط الأطلسي ، بينما أجرى لويس باستير قياسات فوق الأنهار الجليدية في جبال الألب. كلاهما وجد الكائنات الحية الدقيقة.

ومع ذلك ، فإن أبحاث الكائنات الحية الدقيقة في الغلاف الجوي العلوي كانت نشطة منذ ثلاثينيات القرن الماضي على الأقل. تضمنت إحدى أولى الرحلات الجوية تشارلز ليندبيرغ ، وهو طيار اشتهر بقيادته للمحطة الأطلنطي بمفرده في عام 1927. قام ليندبيرغ ، برفقة زوجته ، بتمرير ضوابط تحكم الطائرة أحادية السطح بشكل دوري لأخذ عينات من الغلاف الجوي المحيط بهما. وجد فريق البحث جراثيم من الفطريات وحبوب اللقاح ، من بين عينات أخرى.

لا تزال الطائرات تتطلب قدرًا كبيرًا من الغلاف الجوي للطيران ، لذلك يمكننا أن نرتفع بالمناطيد والصواريخ على ارتفاعات عالية – إلى طبقة الستراتوسفير والغلاف الجوي. وفقًا للباحث الميكروبي في وكالة ناسا ، ديفيد سميث ، فقد تم تنفيذ بعض الأعمال الرائدة في هذا المجال في السبعينيات ، لا سيما في أوروبا والاتحاد السوفيتي. قال لـ Seeker: “كل ما فعلوه كان رائعًا ، لكن لم يكن هناك الكثير من أعمال المتابعة للتحقق من صحة نتائج تلك المجموعات”.

هناك أسئلة مفتوحة حول مدى صحة هذه النتائج المبكرة ، بالنظر إلى أن بروتوكولات التلوث قد لا تكون صارمة. لذا يحاول سميث وغيره من الباحثين معرفة نوع الميكروبات التي تعيش فوق الأرض ، وإلى متى. في مايو ويونيو ، سيطير فريق سميث مع فريق NASA ABoVE (تجربة الضعف في القطب الشمالي الشمالي) ، والتي تستخدم طائرة جلف ستريم III لمراقبة كيفية تأثير تغير المناخ على الحيوانات والنباتات والبيئة والبنية التحتية. في الربيع ، ينقل تيار هوائي واسع على المحيط الهادئ ملايين الأطنان من الغبار عبر المحيط ، معظمها من آسيا.

قال سميث: “نريد أن نعرف أي نوع من الكائنات الحية الدقيقة تقوم بهذه القفزة عبر المحيط ، والتي يتم نقلها بشكل مشترك مع أنواع الهباء الجوي”. “ستتيح لنا ألاسكا فرصة لاختبار فرضية الجسر الجوي ، والتي تشير ببساطة إلى أن القارات تعطس على بعضها البعض.”

وقال إن فريق سميث سيستخدم جهاز أخذ العينات التعاقبي للتجميع ، والذي يمرر الهواء من خلال لوحات تصادم أدق تدريجيًا بها ثقوب. عندما يتحرك الهواء ، يؤثر الغبار وأي كائنات دقيقة على سطح تلك الألواح. يلتصق جزء منها بالسطح ، مما يسمح للباحثين بتحليل ما هو موجود بعد ذلك.

يشك سميث في أن الكائنات الحية الدقيقة تنمو أو تنقسم على ارتفاعات عالية ، لأنها شديدة البرودة والجفاف هناك. لكنه يقول إن الكائنات الحية الدقيقة قد تكون “مستمرة” ، أو باقية ولا يتم قتلها. “لم يتمكن أحد من قياس المدة التي يمكن أن تبقى فيها الكائنات الحية الدقيقة في طبقة الستراتوسفير. هناك أعمال لا يزال يتعين القيام بها.”

كتبت تينا سانتل تيمكيف ، الأستاذة المساعدة في جامعة آرهوس ، التي درست الكائنات الحية الدقيقة في أحجار البرد ، في رسالة بريد إلكتروني إلى باحث.الإعلانات

“[هم] يمكن أن يصلوا إلى مستويات أعلى من طبقة التروبوسفير ، فوق حوالي كيلومتر واحد ، ويمكنهم البقاء معلقين في الهواء لمدة أسبوع تقريبًا ويمكنهم السفر آلاف الكيلومترات ، وركوبهم على تيارات الرياح. وفي النهاية ، يتم ترسيبهم مرة أخرى على الأرض تذبل من خلال التكوين من المطر أو ببساطة بسبب الجاذبية “.

إذا تبين أن الغلاف الجوي للأرض هو مكان رائع لتقسيم الحياة ، فقد يكون له آثار على مواقع مثل كوكب الزهرة. في الستينيات من القرن الماضي ، اقترح عالم الفلك والناشر العلمي كارل ساجان أن الغلاف الجوي العلوي للزهرة يمكن أن يؤوي أحفاد الكائنات الحية التي يمكن أن تكون قد تطورت على سطح الكوكب عندما كان الجو أكثر برودة.

على الرغم من أن السطح اليوم يمكن أن يسحق ويطبخ المركبات الفضائية غير المحمية ، إلا أن 50 كيلومترًا (31 ميلًا) أعلاه أكثر اعتدالًا. علاوة على ذلك ، وجد الباحثون مادة مثيرة للاهتمام تمنع الضوء فوق البنفسجي في غيوم كوكب الزهرة. لم يتم استبعاد الحياة كاحتمال.

قال الدكتور لين روتشيلد ، عالم الأحياء الفلكية وعالم الأحياء الاصطناعية التابع لوكالة ناسا في فريق أبحاث سميث: “الزهرة والأرض كانا متشابهين لمدة 3 مليارات سنة [من تطورهما] وربما مؤخرًا حتى حوالي نصف مليار سنة”. وقالت إن هذا يشمل المحيطات السائلة ، والأجواء المماثلة ، وربما نفس أنواع المعادن والمركبات العضوية أيضًا.

لكن الزهرة سيكون احتمالًا صعبًا إذا عادت الحياة إلى السطح. أصبحت الشمس أكثر سطوعًا مع تقدم عمر النظام الشمسي ، مما أدى إلى تبخير المياه من محيطات كوكب الزهرة. ساهم بخار الماء الموجود الآن في الغلاف الجوي في إعطاء كوكب الزهرة تأثيرًا جهنميًا للاحتباس الحراري على سطحه.

يبدو أن الحياة صعبة ، لكننا لا نعرف ما إذا كانت صعبة بما يكفي للبقاء على قيد الحياة فوق سطح الكوكب. ومع ذلك ، إذا حدث ذلك ، فقد يعني ذلك أنه حتى المهمات التي تأخذ عينات من الغلاف الجوي للكوكب يجب أن تقلق بشأن الحماية ضد الإضرار بالحياة المحتملة. سيتعين علينا أن نرى ما ستسفر عنه هذه التجارب الجديدة ، على الرغم من ذلك ، قبل التوصل إلى أي استنتاجات.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com