دانشمندان به طرز غیرمنتظره‌ای گونه‌ای از حیات را زیر یخ‌های قطب شمال کشف کردند
خانه »
هنگامی که صحبت از گازهای مهم روی زمین می‌شود، اکسیژن حرف اول را می‌زند؛ این مولکول جادویی برای تنفس تقریبا همه موجودات روی کره زمین ضروری است. البته جو تنها حاوی اکسیژن نیست و ۷۸ درصد آن از نیتروژن تشکیل شده است. نیتروژن که یک گاز بی‌اثر است، برای تبدیل شدن به آمونیاک یا آمونیوم زیست‌پذیر، به گونه‌های خاصی از حیات به نام تثبیت‌کننده‌های نیتروژن یا دیازتروف‌ها نیاز دارد. گیاهان و باکتری‌ها این کار جادویی را در خشکی انجام می‌دهند، اما در اقیانوس‌ها، سیانوباکتری‌ها تثبیت‌کننده‌های اصلی نیتروژن هستند.
این کار مهمی محسوب می‌شود. این موجودات زنده پایه و اساس شبکه غذایی را تشکیل می‌دهند زیرا اثرات جانبی آن‌ها جلبک‌ها را که منبع اصلی غذا برای حیات دریایی هستند را تغذیه می‌کنند. برای دهه‌ها، دانشمندان باور داشتند که فرایند تثبیت نیتروژن در آب‌های گرم‌تر اتفاق می‌افتد، اما در سال‌های اخیر، آن‌ها شواهدی از این فرایند را در اقیانوس منجمد شمالی پیدا کرده‌اند. اکنون پژوهشی جدید از دانشمندان دانشگاه کپنهاگن حتی فراتر رفته و تائید کرده است که تثبیت نیتروژن می‌تواند در زیر یخ یا دریا نیز رخ دهد، ایده‌ای که زمانی غیرممکن تلقی می‌شد. نتایج این پژوهش در مجله Communications Earth & Environment منتشر شده است.
لیزا ون فریزن، دانشجوی دکترا در دانشگاه کپنهاگن در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: “تاکنون باور بر این بود که تثبیت نیتروژن نمی‌تواند زیر یخ دریا انجام شود، زیرا فرض گرفته می‌شد که شرایط زندگی برای ارگانیسم‌هایی که تثبیت نیتروژن را انجام می‌دهند، بسیار دشوار است، اما ما اشتباه می‌کردیم.” این فرضیه از این ایده ناشی می‌شد که اکسیژن، نیتروژناز، آنزیمی که در قلب فرایند تثبیت قرار دارد را مختل می‌کند. در آب‌های گرم‌تر مانند اقیانوس‌های گرمسیری و نیمه‌گرمسیری، آب کمتر محلول است، یعنی اکسیژن محلول کمتری را خود نگه می‌دارد و به فرایند تثبیت کمک می‌کند.
برای دهه‌ها دانشمندان تصور می‌کردند که تثبیت در قطب شمال غیرممکن است، اما یک پژوهش در سال ۲۰۱۷ شواهدی از این فرایند را یافت. سپس در سال ۲۰۱۹، همان تیم سیانوباکتری‌های تک‌سلولی همزیست پشت این کار فوق‌العاده را کشف کرد. در حالی که این پژوهش جدید به سمت شمال و مرکز اقیانوس شمالی اشاره دارد، ارگانیسم دیگری را نیز پیدا کرده است که کار مهم تولید آمونیاک را انجام می‌دهد که یک دیازوتروف غیر سیانوباکتریایی یا NCD نام دارد باتوجه به اینکه بالاترین نرخ تثبیت به دلیل عقب‌نشینی تغییرات اقلیمی به سمت شمال، در نزدیکی لبه یخ دریا رخ می‌دهد، این تیم از دانشمندان تائید کرده که این فرایند در زیر یخ دریا نیز در حال وقوع بوده که چشم‌انداز ما را برای حیات دریایی قطب شما در دنیایی که در حال گرم شدن است، کاملا تغییر می‌دهد.
ون فریزن گفت: “به عبارت دیگر، میزان نیتروژن موجود در اقیانوس منجمد شمالی احتمالا هم امروز و هم برای پیش‌بینی‌های آینده کمتر از حد واقعی تخمین زده شده است. این موضوع می‌تواند به این معنی باشد که با ادامه کاهش پوشش یخ دریا توسط تغییرات اقلیمی، پتانسیل تولید جلبک نیز کمتر از حد واقعی تخمین زده شده است.” از آنجایی که جلبک‌ها برای شبکه غذایی بسیار مهم هستند و خوراکی‌های خوشمزه‌ای برای سخت‌پوستان پلانکتونی محسوب می‌شوند که به تغذیه ماهی‌ها کوچک‌تر نیز کمک می‌کنند، این منبع جدید تثبیت نیتروژن برای ادامه یافتن حیات دریایی مهم است.
البته خبر خوب به همین جا ختم نمی‌شود. جلبک‌ها همچنین دی‌اکسید کربن را از جو جذب می‌کند، بنابراین این منبع تثبیت نیتروژن که دیگر غیرممکن نیست، می‌تواند میزان کربن مورد نیاز اقیانوس را افزایش دهد. لاس ریمان، یکی از نویسندگان این پژوهش از دانشگاه کپنهاگ، در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: “ما هنوز نمی‌دانیم آیا اثیر خالص برای آب‌وهوا مفید خواهد بود یا خیر. او خاطرنشان کرد که شرایط پویای اقیانوس، پیش‌بینی نتایج آینده را غیرحتمی می‌کند. اما واضح است که وقتی سعی می‌کنیم پیش‌بینی کنیم در دهه‌های آینده با کاهش یخ دریا، چه اتفاقی برای اقیانوس منجمد شمالی خواهد افتاد، باید فرایند مهمی مانند تثبیت نیتروژن را در معادله لحاظ کنیم. حتی با اینکه انسان‌ها همچنان به آلوده کردن زمین ادامه می‌دهند، این سیاره هنوز راه‌هایی برای تامین نیازهای خود پیدا می‌کند.
منبع: PopluarMechanics
