كهوف الحمم البركانية القديمة في هاواي غنية بأشكال الحياة الغامضة!

تعرف الميكروبات بأنها أصغر الكائنات الحية المعروفة على الأرض ويمكن العثور عليها في كل مكان تقريبا، حتى في الظروف الباردة التي تشبه المريخ في كهوف الحمم البركانية.

وفي جزيرة هاواي، اكتشف العلماء مؤخرا مجموعة رائعة من الميكروبات الجديدة المزدهرة في الكهوف الحرارية الأرضية وأنابيب الحمم البركانية والفتحات البركانية.

وتشكلت هذه الهياكل تحت الأرض قبل 65 و800 عام ولا تتلقى سوى القليل من ضوء الشمس. ويمكن أن تحتوي أيضا على معادن وغازات سامة. ومع ذلك، تعد الحصائر الميكروبية سمة شائعة في كهوف الحمم البركانية في هاواي.

وتكشف عينات من هذه الحصائر، مأخوذة بين عامي 2006 و2009 ثم مرة أخرى بين عامي 2017 و2019، عن أشكال حياة فريدة أكثر مما كان متوقعا. وعندما قام الباحثون بسلسلة 70 عينة لجين واحد من الحمض النووي الريبي، والذي يشيع استخدامه لتحديد التنوع الجرثومي والوفرة، لم يتمكنوا من مطابقة أي نتائج مع الأجناس أو الأنواع المعروفة.

وكتب معدو الدراسة: "يشير هذا إلى أن الكهوف وفتحات البراكين هي أنظمة بيئية متنوعة لم يتم استكشافها جيدا".

وتمثل الميكروبات، بعد النباتات، معظم الكتلة الحيوية لكوكبنا وجميع الكتلة الحيوية تقريبا في باطن الأرض. ومع ذلك، نظرا لأن هذه الكائنات صغيرة جدا وتعيش في مثل هذه البيئات القاسية، فقد تجاهلها العلماء تاريخيا.

وتشير التقديرات الأخيرة إلى أن 99.999% من جميع أنواع الميكروبات لا تزال غير معروفة، ما دفع البعض إلى الإشارة إليها على أنها "مادة مظلمة".

ويؤكد البحث الجديد من هاواي على مدى غموض هذه الأشكال من الحياة.

واستضافت أنابيب الحمم القديمة، التي يتراوح عمرها بين 500 و800 عام، مجموعات ميكروبات أكثر تنوعا من المواقع النشطة حراريا أو كان عمرها أقل من 400 عام.

وبينما كانت هذه المواقع القديمة أكثر تنوعا، كان لمواقع العينات الأصغر والأكثر نشاطا تفاعلات ميكروبات أكثر تعقيدا، ويرجع ذلك على الأرجح إلى التنوع الأقل. وقد تضطر الميكروبات إلى العمل معا للبقاء على قيد الحياة بشكل أفضل.

ويعتقد الباحثون أن الميكروبات تستغرق بعض الوقت لتستعمر البازلت البركاني، ومع تغير البيئة من حولها، كذلك يتغير هيكل مجتمعها. وفي الكهوف الأكثر برودة، على سبيل المثال، تكون البكتيريا المتقنة والبكتيريا الشعاعية أكثر انتشارا.

وفي كهوف الحمم البركانية الأصغر، تميل الميكروبات إلى أن تكون أكثر ارتباطا. ويشير هذا إلى أن المنافسة قوة أقوى في البيئات الأكثر قسوة، والتي تقلل من فرصة الأنواع وثيقة الصلة التي تعيش معا.

وتوجد عدة فئات من البكتيريا، مثل Chloroflexi وAcidobacteria، في جميع المواقع تقريبا، بغض النظر عن العمر.

ويبدو أن هذه الميكروبات تلعب دورا رئيسيا في مجتمعاتها. ويطلق عليها الباحثون الأنواع "المحورية" لأنها تجمع الميكروبات الأخرى معا.

ومن المحتمل أن ميكروبات Chloroflexi قد توفر مصادر للكربون في النظام البيئي من خلال تسخير طاقة الضوء في ظروف مظلمة نسبيا.

ونُشرت الدراسة في مجلةFrontiers in Microbiology.

المصدر: ساينس ألرت