منذ مليارات السنين ، قبل وقت طويل من توفر الأكسجين بسهولة ، كان من الممكن أن يكون الزرنيخ السام سيئ السمعة هو المركب الذي بث حياة جديدة في كوكبنا.
في صحراء أتاكاما في تشيلي ، في مكان يُدعى لاجونا لا برافا ، كان العلماء يدرسون شريطًا أرجوانيًا من ميكروبات التمثيل الضوئي التي تعيش في بحيرة شديدة الملوحة خالية من الأكسجين بشكل دائم.
“أعمل مع الحصائر الميكروبية منذ حوالي 35 عامًا أو نحو ذلك ،” يقول عالم الجيولوجيا بيتر فيشر من جامعة كونيتيكت.
“هذا هو النظام الوحيد على الأرض حيث يمكنني العثور على حصيرة ميكروبية تعمل تمامًا في غياب الأكسجين.”
كانت الحصائر الميكروبية ، التي تحولت إلى أحافير إلى ستراتوليت ، وفيرة على الأرض منذ 3.5 مليار سنة على الأقل ، ومع ذلك ، خلال المليارات الأولى من وجودها ، لم يكن هناك أكسجين لعملية التمثيل الضوئي.
كيف نجت هذه الأشكال من الحياة في مثل هذه الظروف القاسية لا يزال مجهولاً ، ولكن عند فحص الستروماتوليت والأشخاص الذين يعيشون اليوم ، اكتشف الباحثون مجموعة من الاحتمالات.
بينما كان الحديد والكبريت والهيدروجين لفترة طويلة المقترحة كبدائل محتملة للأكسجين ، لم يكن الأمر كذلك حتى اكتشاف “الزرنيوتروفيفي بحيرة سيرلس وبحيرة مونو في كاليفورنيا ، أصبح الزرنيخ أيضًا منافسًا.
منذ ذلك الحين ، كشفت الستروماتوليت من تكوين تومبيانا في غرب أستراليا أن محاصرة الضوء والزرنيخ كانت ذات يوم طريقة صالحة لعملية التمثيل الضوئي في عصر ما قبل الكمبري. لا يمكن قول الشيء نفسه عن الحديد أو الكبريت.
فقط العام الماضياكتشف الباحثون شكلاً وفيرًا من أشكال الحياة في المحيط الهادئ يتنفس الزرنيخ أيضًا.
حتى أشكال حياة لابرافا تشبه إلى حد بعيد بكتيريا الكبريت الأرجواني التي تسمى Ectothiorhodospira sp.الذي كان مؤخرًا وجدت في بحيرة غنية بالزرنيخ في ولاية نيفادا والتي يبدو أنها تقوم بعملية التمثيل الضوئي عن طريق أكسدة مركب الزرنيخ إلى شكل مختلف – السينات.
بينما تحتاج المزيد من الأبحاث للتحقق مما إذا كانت ميكروبات La Brava تقوم أيضًا باستقلاب الزرنيخيت ، فقد وجدت الأبحاث الأولية أن المياه المتدفقة المحيطة بهذه الحصائر مليئة بكبريتيد الهيدروجين والزرنيخ.
إذا كان المؤلفون على حق ، وكانت ميكروبات لابرافا هي بالفعل الزرنيخ “يتنفس” ، فإن أشكال الحياة هذه ستكون أول من يفعل ذلك في حصيرة ميكروبية خالية من الأكسجين بشكل دائم وخالٍ تمامًا ، على غرار ما نتوقعه في بيئات ما قبل الكمبري.
على هذا النحو ، تعد حصائرها نموذجًا رائعًا لفهم بعض أشكال الحياة المبكرة الممكنة على كوكبنا.
بينما تشير الأبحاث الجينية إلى أن حصائر La Brava لديها الأدوات اللازمة لاستقلاب الزرنيخ والكبريت ، يقول المؤلفون إن تقليل الزرنيخ يبدو أكثر فعالية من تقليل الكبريتات.
بغض النظر ، يقولون إن هناك دليلًا قويًا على وجود كلا المسارين ، وكان من الممكن أن يكون هذا كافياً لدعم الحصائر الميكروبية الواسعة في الأيام الأولى من الحياة على الأرض.
إذا كان الفريق على حق ، فقد نحتاج إلى توسيع نطاق بحثنا عن أشكال الحياة في مكان آخر.
“في البحث عن دليل على وجود حياة على المريخ ، [scientists] سيبحثون عن الحديد وربما ينبغي عليهم البحث في الزرنيخ أيضًا ، ” يقول فيشر.
إنه حقًا أكثر بكثير من مجرد سم.
تم نشر الدراسة في اتصالات الأرض والبيئة.
تم نشر هذه المقالة في الأصل بواسطة ScienceAlert. اقرأ المقال الأصلي هنا.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
