რით არსებობდა სიცოცხლე დედამიწაზე ჟანგბადის გამოჩენამდე

მილიარდობით წლის წინ, დიდი ხნით ადრე, ვიდრე ჟანგბადი ადვილად ხელმისაწვდომი იქნებოდა, სახელგანთქმული შხამი დარიშხანი შეიძლება სწორედ ის ნაერთი ყოფილიყო, რომელმაც ჩვენს პლანეტას ახალი სიცოცხლე შთაბერა.

ჩილეში, ატაკამის უდაბნოში, ლაგუნა-ლა-ბრავას სახელით ცნობილ ადგილას მეცნიერები სწავლობდნენ უჟანგბადო, ჰიპერმლაშე ტბაში ბინადარ მეწამული ფერის ფოტოსინთეზურ მიკრობებს.

„35 წელიწადია მიკრობებს ვსწავლობ და ეს ერთადერთი სისტემაა დედამიწაზე, სადაც ვიპოვე მიკრობთა ფენა, რომელიც აბსოლუტურად ჟანგბადის გარეშე მუშაობს“, — ამბობს კონექტიკუტის უნივერსიტეტის დედამიწის მეცნიერი პიტერ ვისჩერი.

მიკრობული ფენები, რომლებიც სტრომატოლიტებშია (მიკროსკოპული ციანობაქტერიების გამრავლებისა და თანდათანობითი მინერალიზაციის შედეგად ფორმირებული კირქვის შრეები) განმარხებული, უხვად არის დედამიწაზე სულ მცირე 3,5 მილიარდი წლის განმავლობაში; ამავე დროს, მათი გაჩენიდან პირველი მილიარდი წლის მანძილზე, დედამიწაზე ფოტოსინთეზისთვის საჭირო ჟანგბადი არ იყო.

დღემდე უცნობია, როგორ გადარჩნენ სიცოცხლის ეს ფორმები ასეთ ექსტრემალურ გარემოში, მაგრამ სტრომატოლიტებისა და დღეს არსებული ექსტრემოფილების (მკაცრ გარემოში ბინადარი მიკროორგანიზმები) შესწავლით, მეცნიერებმა რამდენიმე შესაძლებლობა გამოკვეთეს.

მართალია, ჟანგბადის შემცვლელად დიდი ხნის განმავლობაში მოიაზრებოდა რკინა, გოგირდი და წყალბადი, მაგრამ მხოლოდ იქამდე, ვიდრე კალიფორნიაში, სირლესისა და მონოს ჰიპერმლაშე ტბებში „დარიშხანტროფებს“ (arsenotrophy) აღმოაჩენდნენ.

ამის შემდეგ, დასავლეთ ავსტრალიაში არსებული ტუმბიანის ფორმაციის სტრომატოლიტების კვლევით ცნობილი გახდა, რომ კამბრიულამდელ პერიოდში (4,6 მლრდ – 541 მლნ წლის წინ), ფოტოსინთეზისთვის ხელსაყრელი იყო სინათლე და დარიშხანი. იგივე არ ითქმის რკინასა და გოგირდზე.

შარშან, წყნარ ოკეანეში მკვლევრებმა აღმოაჩინეს სიცოცხლის მრავალი ფორმა, რომელიც ასევე დარიშხანით სუნთქავს.

ლა-ბრავას ექსტრემალურ გარემოში გავრცელებული სიცოცხლის ფორმები ძლიერ ჰგავს გოგირდის მეწამული ფერის ბაქტერიას, სახელად Ectothiorhodospira sp-ს, რომელიც ცოტა ხნის წინ აღმოაჩინეს ნევადის შტატში, დარიშხანით მდიდარ ერთ-ერთ ტბაში. როგორც ჩანს, ის ფოტოსინთეზს ახდენს ნაერთ დარიშხანის დაჟანგვით სხვა ფორმად — არსენატად (დარიშხანმჟავას მარილი).

მართალია, მეტი კვლევაა საჭირო იმის დასამტკიცებლად, რომ ლა-ბრავაში აღმოჩენილი მიკრობებიც არსენატს მოიხმარენ, მაგრამ პირველადი კვლევა მოწმობს, რომ მიკრობთა ფენების გარშემო არსებული წყალი სავსეა გოგირდწყალბადით და დარიშხანით.

თუ კვლევის ავტორები არ ცდებიან და ლა-ბრავის მიკრობები მართლაც დარიშხანს „სუნთქავენ“, ისინი ჩვენთვის ცნობილი პირველი არსებები იქნებიან, რომლებიც ამას მუდმივად და სრულიად უჟანგბადო გარემოში აკეთებენ, ზუსტად ისეთში, როგორიც კამბრიულამდე პერიოდში უნდა ყოფილიყო დედამიწაზე.

შედეგად, ეს ფენები ბრწყინვალე მოდელი იქნება ჩვენი პლანეტის ერთ-ერთ უძველეს სიცოცხლის ფორმებზე წარმოდგენის შესაქმნელად.

გენომური კვლევა მიუთითებს, რომ ლა-ბრავის მიკრობებს დარიშხანისა და გოგირდის მეტაბოლიზებისთვის საჭირო ხელსაწყოები აქვთ; მკვლევართა განცხადებით, დარიშხანმჟავას მარილის (არსენატი) მოხმარება უფრო ეფექტიანი ჩანს, ვიდრე სულფატის.

ნებისმიერ შემთხვევაში, მეცნიერების განცხადებით, ხელთ გვაქვს ამ ორივე გზის არსებობის ძლიერი მტკიცებულება, რომ ისინი საკმარისი უნდა ყოფილიყო დედამიწაზე სიცოცხლის აღმოცენების შემდეგ მასშტაბური მიკრობული ფენების არსებობისათვის.

ჯგუფის აღმოჩენის დადასტურების შემთხვევაში, სამყაროს მასშტაბით სიცოცხლის ძებნა ალბათ უფრო მეტ ადგილას გახდება შესაძლებელი.

მარსზე სიცოცხლის მტკიცებულების ძებნისას, რკინის გარდა, ის დარიშხანთანაც უნდა ვეძებოთ“, — ამბობს კვლევის ავტორი, კონექტიკუტის უნივერსიტეტის დედამიწის მეცნიერი პიტერ ვისჩერი.

კვლევა Communications Earth and Environment-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია phys.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

 
0Shares
infonews.ge

კომენტარები

კომენტარის დატოვება

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.