[h=2]عجیب ترین فرم هاي حيات (قسمت اول)
در حالي كه دانشمندان سيارات بسياري را در اطراف ستارگان ديگر پيدا كرده اند و در انديشه انجام عمليات هاي ديگر براي بررسي هرچه بيشتر منظومه شمسي خودمان هستند، محققان به دنبال سيارات زمين مانندي هستند تا بتوانند راه هايي براي شناسايي انواع موجودات زنده احتمالي در هر نقطه اي از اين هستي پيدا كنند.
حيات مي تواند در مناطق سوزان، اسيدي و داغ خشكترين بيابان ها و يا در اعماق سرد و تاريك اقيانوس ها وجود داشته باشد. حتي مي توان حيات را در نواحي يخ زده قطبي و يا در انباره هاي سمي نيز يافت.
كريس ايمپي (Chris Impey) از دانشگاه آريزونا مي گويد: "حيات بر روي زمين در هر جايي كه تصور كنيد – و همچنين در هر جايي كه تصورش را هم نمي كنيد – پخش شده است."
وجود تعداد زياد اين موجودات زنده سرسخت و پرطاقت به اين نكته اشاره دارد كه حيات مي تواند در اقليم سرد و خشك مريخ، شرايط اسيدي و يخبندان Europa (قمر مشتري)، و يا در نقاط بيشمار ديگري در آنسوي منظومه شمسي ما وجود داشته باشد.
در اينحا برخي از پرطاقت ترين و سرسخت ترين موجودات زنده زميني كه در شرايط سخت قادر به حيات هستند آورده شده است:
مكان هاي داغ و سوزان:
استخرهاي بخارهاي داغ و منافذ هيدروترمال (hydrothermal) سوزان در ته درياها يك زيستگاه امن و راحت براي موجودات گرمادوست ها يا ترموفيل ها (thermophiles) فراهم مي كند. برخي از موجودات گرمادوست آنزيم هايي توليد مي كنند كه در حرارت هاي بالا پايدار مي ماند.
حد بالاي درجه حرارت قابل تحمل براي زيست 113 درجه سليسيوس تشخيص داده شده و اين درجه حرارت مربوط به يك باكتري به نام پيرولوبوس فورماري (Pyrolobus fumari) است. اين باكتری در سال 1997 در درون يك حفره هيدروترمال در اقيانوس آرام كشف شد. تقريباً در 3650 متري زير سطح.
دانشمندان مي گويند اين باكتري قادر است پس از طي دوره 10 ساعته در اتوكلاو [1] 121 درجه سانتيگراد نيز زنده مانده و تكثير كند. دانشمندان با بالابردن درجه حرارت تا 130 درجه سانتيگراد توانستند اين باكتري را از بين ببرند. در ابتدا نام "نژاد 121" به آن داده شد و در واقع از همان خانواده پيرولوبوس فوماري است.
برخي دانشمندان مي گويند احتمالاً منافذ هيدروترمال در جاهايي از مريخ و يا در اقيانوس زير پوسته يخي Europa (قمر مشتري) وجود داشته باشد. از اين رو به عنوان اهداف اوليه براي جستجوي حيات ماوراي زميني مناسب هستند.
مناطق كاملاً سرد:
اكثر نواحي قطبي يخ زده و تاريك ترين اعماق اقيانوس ها خانه اي امن براي تعداد كمي از موجودات زنده اي هستند كه سرمادوستند.
بسياري از آنها باكتري ها يا تك سلولي هايي به نام Archaea هستند اما برخي گلسنگ ها نيز به نام كريپتواندوليت ها (cryptoendoliths) به صورت كلني بر روي صخره هاي منجمد قطب جنوب ديده شده اند.
موجودات زنده سرما دوست يا psychrophiles داراي يك غشاي سلولي اختصاصي بوده كه در درجه حرارت هاي انجمادي از بين نمي رود. همچنين بسياري از آنها يك نوع پروتئين ضد انجماد توليد مي كنند.
در مورد باكتريها اين نكته شناخته شده است كه در 12 - درجه سانتيگراد هم رشد مي كنند و در 20 – درجه سانتيگراد زنده مي مانند. حتي در برخي از مطالعات به باكتري اي به نام Colwellia psychrerythraea نژاد 34H اشاره شده كه قادر است در 196 - درجه سانتيگراد (دماي نيتروژن مايع) مقاومت كند.
به گفته كريس مك كي (Chris McKay) يكي از دانشمندان ناسا كه درباره حيات در نواحي سرد و خشك مطالعه مي كند: "تحقيق بر روي موجودات سرمادوست زمين به طور ويژه اي ارزشمند است چراكه تمام مكانهاي موجود در منظومه شمسي كه ممكن است ضامن حيات باشند – نظير مريخ و Europa – اماكن سرد و يخ زده هستند."
تصوير بالن شكل سمت چپ- بالا يك گونه از نژاد 121 است؛ باكتري اي كه در درجه حرارت 130 درجه سانتيگراد زنده مي ماند. (خط مقياس برابر يك ميكرون). اعتبار تصوير: Derek Lovley/UMass Amherst
نمكزارها:
درياي مرده (Dead Sea) بر خلاف نامش حيات را در خود جاي داده است. اين دريا شورترين آب كره زمين را داراست اما تعداد اندكي باكتري در آن زندگي مي كنند. درون آبي كه 8 مرتبه از آب اقيانوس شورتر است.
دانشمندان در حال مطالعه يكي از آنها به نام هالوآركولو ماريس مورتي (Haloarcula marismortui) هستند. آنها كشف كرده اند كه اين باكتري داراي يك پروتئين اختصاصي است كه از آن در برابر اثرات سوء نمك حفاظت مي كند.
دانشمندان تئوري اي ارائه داده اند كه مي گويد هر باكتري زنده بر روي مريخ بايد شبيه باكتري هاي نمك دوست (Halophile) زميني باشد.
با توجه به نتايج اخير به دست آمده از مريخ نورد آپورچونيتي (Opportunity) ، كه رسوبات سولفات منزيم را يافته است (و احتمالاً اين رسوبات توسط آب شور بر جاي مانده است) برخي دانشمندان به اين نتيجه رسيند كه محيط مريخ احتمالاً آنقدر شور بوده كه قادر به حمايت از هيچ گونه حيات نبوده است.
برخي ديگر از دانشمندان از جمله مك كي بر اين باورند كه هنوز زود است كه چنين نتيجه گيري شود. وي در گفتگو با نيوساينتيست (New Scientist) گفت: "احتمالاً بر روي مريخ نواحي كه اينقدر براي حيات مضر نباشد وجود دارد. همه محيط هاي مریخ نمي تواند اين چنين شور باشد."
چشمه هاس اسيدي:
چشمه هاي داغ اسيدي اي که می تواند باعث خوردگي پوست و گوشت انشان شود مكان مناسبي براي رشد برخي موجودات زنده اسيد دوست يا acidophiles به شمار مي رود.
اكثريت اسيد دوست ها باكتري هايي از جنس پيكروفيلوس (Picrophilus) هستند. اين باكتري ها در pH برابر 7/0 به خوبي رشد كرده و مي توانند در pH برابر صفر به آرامي رشد كنند. هم مريخ و هم Europa و ابرهاي زهره (Venus) محيط هاي اسیدي هستند؛ باكتري هاي اسيد دوست زميني دانشمندان را به اين فكر واداشته تا به دنبال حيات، تمام نقاط اين اماكن را مورد بررسي قرار دهند.
بنا به گفته دانشمنداني كه تظاهرات طيفي نور منعكس شده از يخ هاي Europa را مطالعه مي كنند، سطح يخي Europa مخلوطي از پراكسيد هيدروژن و اسيدهاي قوي است كه pH برابر صفر را موجب مي شود. اگر اسيد موجود در سطح از اقيانوس زيري منشاء گرفته باشد وجود حيات در اين اقيانوس قابل تصور است.
[1]: اتوكلاو دستگاهي است كه به كمك آن تجهيزات پزشكي را به صورت مرطوب با درجه حرارت 121 درجه سانتيگراد و فشار 15 پوند استريل مي كنند.
در حالي كه دانشمندان سيارات بسياري را در اطراف ستارگان ديگر پيدا كرده اند و در انديشه انجام عمليات هاي ديگر براي بررسي هرچه بيشتر منظومه شمسي خودمان هستند، محققان به دنبال سيارات زمين مانندي هستند تا بتوانند راه هايي براي شناسايي انواع موجودات زنده احتمالي در هر نقطه اي از اين هستي پيدا كنند.
حيات مي تواند در مناطق سوزان، اسيدي و داغ خشكترين بيابان ها و يا در اعماق سرد و تاريك اقيانوس ها وجود داشته باشد. حتي مي توان حيات را در نواحي يخ زده قطبي و يا در انباره هاي سمي نيز يافت.
كريس ايمپي (Chris Impey) از دانشگاه آريزونا مي گويد: "حيات بر روي زمين در هر جايي كه تصور كنيد – و همچنين در هر جايي كه تصورش را هم نمي كنيد – پخش شده است."
وجود تعداد زياد اين موجودات زنده سرسخت و پرطاقت به اين نكته اشاره دارد كه حيات مي تواند در اقليم سرد و خشك مريخ، شرايط اسيدي و يخبندان Europa (قمر مشتري)، و يا در نقاط بيشمار ديگري در آنسوي منظومه شمسي ما وجود داشته باشد.
در اينحا برخي از پرطاقت ترين و سرسخت ترين موجودات زنده زميني كه در شرايط سخت قادر به حيات هستند آورده شده است:
مكان هاي داغ و سوزان:
استخرهاي بخارهاي داغ و منافذ هيدروترمال (hydrothermal) سوزان در ته درياها يك زيستگاه امن و راحت براي موجودات گرمادوست ها يا ترموفيل ها (thermophiles) فراهم مي كند. برخي از موجودات گرمادوست آنزيم هايي توليد مي كنند كه در حرارت هاي بالا پايدار مي ماند.
حد بالاي درجه حرارت قابل تحمل براي زيست 113 درجه سليسيوس تشخيص داده شده و اين درجه حرارت مربوط به يك باكتري به نام پيرولوبوس فورماري (Pyrolobus fumari) است. اين باكتری در سال 1997 در درون يك حفره هيدروترمال در اقيانوس آرام كشف شد. تقريباً در 3650 متري زير سطح.
دانشمندان مي گويند اين باكتري قادر است پس از طي دوره 10 ساعته در اتوكلاو [1] 121 درجه سانتيگراد نيز زنده مانده و تكثير كند. دانشمندان با بالابردن درجه حرارت تا 130 درجه سانتيگراد توانستند اين باكتري را از بين ببرند. در ابتدا نام "نژاد 121" به آن داده شد و در واقع از همان خانواده پيرولوبوس فوماري است.
برخي دانشمندان مي گويند احتمالاً منافذ هيدروترمال در جاهايي از مريخ و يا در اقيانوس زير پوسته يخي Europa (قمر مشتري) وجود داشته باشد. از اين رو به عنوان اهداف اوليه براي جستجوي حيات ماوراي زميني مناسب هستند.
مناطق كاملاً سرد:
اكثر نواحي قطبي يخ زده و تاريك ترين اعماق اقيانوس ها خانه اي امن براي تعداد كمي از موجودات زنده اي هستند كه سرمادوستند.
بسياري از آنها باكتري ها يا تك سلولي هايي به نام Archaea هستند اما برخي گلسنگ ها نيز به نام كريپتواندوليت ها (cryptoendoliths) به صورت كلني بر روي صخره هاي منجمد قطب جنوب ديده شده اند.
موجودات زنده سرما دوست يا psychrophiles داراي يك غشاي سلولي اختصاصي بوده كه در درجه حرارت هاي انجمادي از بين نمي رود. همچنين بسياري از آنها يك نوع پروتئين ضد انجماد توليد مي كنند.
در مورد باكتريها اين نكته شناخته شده است كه در 12 - درجه سانتيگراد هم رشد مي كنند و در 20 – درجه سانتيگراد زنده مي مانند. حتي در برخي از مطالعات به باكتري اي به نام Colwellia psychrerythraea نژاد 34H اشاره شده كه قادر است در 196 - درجه سانتيگراد (دماي نيتروژن مايع) مقاومت كند.
به گفته كريس مك كي (Chris McKay) يكي از دانشمندان ناسا كه درباره حيات در نواحي سرد و خشك مطالعه مي كند: "تحقيق بر روي موجودات سرمادوست زمين به طور ويژه اي ارزشمند است چراكه تمام مكانهاي موجود در منظومه شمسي كه ممكن است ضامن حيات باشند – نظير مريخ و Europa – اماكن سرد و يخ زده هستند."
نمكزارها:
درياي مرده (Dead Sea) بر خلاف نامش حيات را در خود جاي داده است. اين دريا شورترين آب كره زمين را داراست اما تعداد اندكي باكتري در آن زندگي مي كنند. درون آبي كه 8 مرتبه از آب اقيانوس شورتر است.
دانشمندان در حال مطالعه يكي از آنها به نام هالوآركولو ماريس مورتي (Haloarcula marismortui) هستند. آنها كشف كرده اند كه اين باكتري داراي يك پروتئين اختصاصي است كه از آن در برابر اثرات سوء نمك حفاظت مي كند.
دانشمندان تئوري اي ارائه داده اند كه مي گويد هر باكتري زنده بر روي مريخ بايد شبيه باكتري هاي نمك دوست (Halophile) زميني باشد.
با توجه به نتايج اخير به دست آمده از مريخ نورد آپورچونيتي (Opportunity) ، كه رسوبات سولفات منزيم را يافته است (و احتمالاً اين رسوبات توسط آب شور بر جاي مانده است) برخي دانشمندان به اين نتيجه رسيند كه محيط مريخ احتمالاً آنقدر شور بوده كه قادر به حمايت از هيچ گونه حيات نبوده است.
برخي ديگر از دانشمندان از جمله مك كي بر اين باورند كه هنوز زود است كه چنين نتيجه گيري شود. وي در گفتگو با نيوساينتيست (New Scientist) گفت: "احتمالاً بر روي مريخ نواحي كه اينقدر براي حيات مضر نباشد وجود دارد. همه محيط هاي مریخ نمي تواند اين چنين شور باشد."
چشمه هاس اسيدي:
چشمه هاي داغ اسيدي اي که می تواند باعث خوردگي پوست و گوشت انشان شود مكان مناسبي براي رشد برخي موجودات زنده اسيد دوست يا acidophiles به شمار مي رود.
اكثريت اسيد دوست ها باكتري هايي از جنس پيكروفيلوس (Picrophilus) هستند. اين باكتري ها در pH برابر 7/0 به خوبي رشد كرده و مي توانند در pH برابر صفر به آرامي رشد كنند. هم مريخ و هم Europa و ابرهاي زهره (Venus) محيط هاي اسیدي هستند؛ باكتري هاي اسيد دوست زميني دانشمندان را به اين فكر واداشته تا به دنبال حيات، تمام نقاط اين اماكن را مورد بررسي قرار دهند.
بنا به گفته دانشمنداني كه تظاهرات طيفي نور منعكس شده از يخ هاي Europa را مطالعه مي كنند، سطح يخي Europa مخلوطي از پراكسيد هيدروژن و اسيدهاي قوي است كه pH برابر صفر را موجب مي شود. اگر اسيد موجود در سطح از اقيانوس زيري منشاء گرفته باشد وجود حيات در اين اقيانوس قابل تصور است.
[1]: اتوكلاو دستگاهي است كه به كمك آن تجهيزات پزشكي را به صورت مرطوب با درجه حرارت 121 درجه سانتيگراد و فشار 15 پوند استريل مي كنند.