دراسة: تحت الأرض عالم يعج بالحياة ويمتد أعمق مما تصورنا

كشف فريق دولي من العلماء، في دراسة استمرت ثماني سنوات، عن تنوع مذهل للحياة تحت سطح الأرض، مؤكدين أن تلك الحياة تمتد لأعماق أكبر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا.

ونقل موقع ” sciencealert” نتائج الدراسة، التي قادها عالم البيئة الميكروبية، إميل روف، من معهد وودز هول لعلوم المحيطات في الولايات المتحدة، وعالمة الأحياء الحاسوبية إيزابيلا هرابي دي أنجليس، من معهد ماكس بلانك للكيمياء في ألمانيا، حيث كشفت الدراسة عن كائنات حية على عمق يصل إلى 491 مترًا تحت قاع المحيط، وحتى أبعد من ذلك تحت اليابسة، حيث وصل العمق إلى 4375 مترًا.

حلل الفريق عينات من أكثر من 50 موقعًا حول العالم، تم جمعها من فوق وتحت سطح الأرض، بالإضافة إلى مواقع مثل الكهوف والفتحات الحرارية المائية العميقة التي تشكل عتبة السطح، حيث تبين أن تنوع أشكال الحياة المكتشفة يتبع نمطًا غير متوقع.

وقال روف: “من المفترض عمومًا أنه كلما تعمقنا تحت سطح الأرض، قلّت الطاقة المتاحة، وانخفض عدد الخلايا التي يمكنها البقاء على قيد الحياة، لكننا نُظهر أنه في بعض البيئات تحت السطحية، يمكن أن يضاهي التنوع تحت الأرض تنوع الحياة على السطح إن لم يفوقه”.

وكان هذا صحيحًا بشكل خاص بالنسبة للميكروبات في البيئات البحرية، وللميكروبات من الفئة التصنيفية المعروفة باسم مجال “الأركيا”، والتي أصبحت أكثر ثراءً وراثيًا، مع توزيع التنوع بشكل أكثر توازناً، كلما تعمق الباحثون. وكان تنوع البكتيريا في باطن الأرض البحري مرتفعًا بشكل غير متوقع مقارنة بالنظم البيئية السطحية.

وتعمل الحياة في هذه العوالم السفلية على إيقاع زمني مختلف تمامًا عن سطح الأرض، ففي ظل عدم وجود ضوء الشمس، تكون الطاقة نادرة ويجب الحصول عليها من المواد المحيطة وتفاعلاتها الكيميائية: الهيدروجين والميثان والكبريت والتحلل المائي المائي، وجثث الميكروبات المجاورة الميتة (أو الحية)، وحتى الإشعاع النووي.

تتحرك هذه النظم البيئية بوتيرة تكتونية، يقدر العلماء أن بعض الخلايا في الطبقة الحيوية العميقة تنقسم مرة واحدة فقط كل ألف عام، ويرى روف أنه “من المنطقي أن تتكيف تطورياً لتقليل متطلبات الطاقة لديك إلى أدنى حد ممكن وتحسين كل جزء من عملية التمثيل الغذائي لديك ليكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة قدر الإمكان”.

وقيمت الدراسة التنوع الميكروبي بين 478 أركيا و 964 بكتيريا، بالإضافة إلى 147 ميتاجينوم من مواقع بحرية وبرية مختلفة، لكن كانت هناك اختلافات ملحوظة في كيفية تكوين النظم البيئية البحرية والبرية، بغض النظر عن موطن السطح أو تحت السطح.

ولاحظ الفريق أنه كان هناك الكثير من البيانات المتاحة لبيئات معينة، على سبيل المثال السطح البحري، في حين كانت البيانات نادرة أو مفقودة لبيئات أخرى، مثل الكهوف أو التربة.

تكمن أهمية تلك الدراسة في أنه إذا كان بإمكان الحياة أن توجد على هذا العمق الكبير تحت سطح كوكبنا، فربما يكون ذلك ممكنًا في أماكن أخرى بعيدة، فكما يقول روف: “قد يكون فهم الحياة العميقة على الأرض نموذجًا لاكتشاف ما إذا كانت هناك حياة على المريخ”.