کشف فسیل 2.5 میلیارد ساله باکتری های اکسید کننده گوگرد و اطلاعاتی جدید از حیات گذشته زمین

باکتری های اکسید کننده گوگرد

کشف فسیل 2.5 میلیارد ساله باکتری های اکسید کننده گوگرد و اطلاعاتی جدید از حیات گذشته زمین

همواره فسیل‌ها به‌عنوان منبعی قابل اطمینان از گذشته‌ی زمین شناخته می‌شوند و اطلاعاتی که از آنها به دست می‌آید، سرگذشت این کره خاکی را به خوبی نشان می‌دهد. اگرچه لزوما فسیل‌ها سرگذشت قدیمی‌ترین حیات روی زمین را نشان نمی‌دهند اما حالا محققین موفق به کشف فسیل‌هایی میکروسکوپی شده‌اند که به 2.52 میلیارد سال پیش و قدیمی‌ترین باکتری های اکسید کننده گوگرد تعلق دارند.

براساس یافته‌های جدید Andrew Czaja، یکی از زمین‌شناسان دانشگاه سینسیناتی (Cincinnati)، در گذشته باکتری‌ها به‌ جای استفاده از اکسیژن، هیدروژن سولفید را به سولفات تبدیل و از انرژی آزاد شده‌ی این واکنش شیمیایی برای حیات خود استفاده می‌کردند. Czaja در ادامه می‌گوید: “اگرچه 2.5 تا 3.5 میلیارد سال گذشته زمین برای زندگی موجودات مختلف بسیار حیاتی بوده، اما به‌خاطر عدم وجود فسیل‌های قدیمی هنوز هم اطلاعات زیادی از آن زمان در دست نیست. ما فقط می‌دانیم که هر چیزی از جمله انواع متابولیسم‌های مختلف باکتریایی در حال تحول بوده است.”

باکتری های اکسید کننده گوگرد

در حال حاضر بسیاری از اطلاعاتی که دانشمندان از گذشته زمین دارند از فسیل‌های محیط‌های آبی کم‌عمق به دست آمده‌، به همین دلیل Czaja و تیمش برای یافتن پاسخ سوالات خود سراغ مناطق عمیق‌تر دریا رفته‌اند. ماجراجویی این تیم برا پیدا کردن حیات تاریخی در دو منطقه از استان کیپ شمالی (Northern Cape) واقع در آفریقایی جنوبی و جایی بانام Gamohaan Formation آغاز شد. به‌گفته Czaja پیدا کردن صخره‌های قدیمی در این منطقه کار آسانی نخواهد بود و برای رسیدن به فسیل‌ها، حداقل باید تا عمق 100 متری آب پایین رفت. به‌علاوه این منطقه یکی از چند مکانی‌ست که در آن می‌توان صخره‌های رسوبی با فسیل‌های قدیمی را پیدا کرد.

باکتری های اکسید کننده گوگرد

امروزه نیز باکتری های اکسید کننده گوگرد در اعماق دریا وجود دارند

با استناد به نتایج یک تحقیق ژئوشیمیایی، ساختار برخی از صخره‌های این منطقه از نوع کربن آلی بوده که می‌تواند نشانگر حیات فسیلی باشد. اما با انجام محاسبات، قطر هر کدام از سلول‌ها بین 100 تا 200 میکرون اندازه‌گیری شد که برای یک سیانو باکتری ساکن آب با توانایی فوتوسنتز، بزرگ‌تر از حد معمول است. به‌ همین دلیل Czaja با در نظر گرفتن این سلول‌ها به‌عنوان پلانکتون یوکاریوتی یا پلانکتون‌هایی با دیواره سلولی، سعی کرد این اندازه را توجیه کند، اما باکتری‌های یافت‌شده فاقد این ساختارهای سلولی بودند. در نتیجه محققین تصور می‌کنند این موجودات، باکتری های اکسید کننده گوگرد هستند که در عمق دریا و مواد رسوبی امروزه می‌زیستند.

باکتری های اکسید کننده گوگرد

در ادامه تحقیقات، تیم Czaja از پیدا شدن باکتری های اکسید کننده گوگرد دیگری خبر دادند، اما آنها عمری چندصد ساله و شکلی رشته‌ای داشتند و نمی‌توانستند اطلاعات چندانی از گذشته زمین را در اختیار محققین قرار دهند. به‌گفته Czaja، در این محل برای اول بار بود که باکتری‌های کروی اکسید کننده گوگرد پیدا می‌شدند.

اگر تشخیص این گروه درست باشد، باکتری‌های کروی می‌توانند نوعی شکاف زیست محیطی را برطرف کنند. بررسی سنگ‌های این منطقه به‌کمک علم شیمی، موجوداتی با قدمت 3.5 میلیارد سال را نشان می‌دهد که توانایی تبدیل سولفات به به هیدورژن سولفید را داشته‌اند. درواقع این باکتری‌ها برای جذب انرژی آزاد شده از واکنش شیمیایی آن، سولفات را به هیدورژن سولفید تبدیل می‌کردند.

باکتری های اکسید کننده گوگرد

اما پیش از 2.3 میلیارد سال پیش اکسیژن بسیار کمی در اتمسفر برای اکسید گوگرد وجود داشته است. Czaja اعتقاد دارد اکسیدکننده‌های گوگردی که اخیرا کشف شده‌اند، می‌توانند منبعی برای کاهش‌دهنده‌های سولفات در آن دوره باشند:

موجودات جدیدی که من کشف کرده‌ام توانایی دریافت گوگرد کاهش‌یافته و تبدیل آن به گوگرد اکسیدشده را دارند.

باکتری های اکسید کننده گوگرد

البته این باکتری‌ها در دنیای امروزی و اعماق دریا نیز دیده می‌شوند که نوع اکسیدکننده گوگرد آنها بالاتر از باکتری‌های کاهش‌دهنده گوگرد قرار گرفته و می‌توانند از ضایعات یکدیگر به‌عنوان منبعی برای انرژی استفاده کنند.

برای ادامه تحقیقات، Czaja و همراهانش قصد بررسی ویژگی‌های شیمیایی فسیل‌های پیداشده و روش متابولیسم آنها را دارند. به‌نظر می‌رسد این زمین‌شناس مشهور می‌خواهد هر چه زودتر کار خود را آغاز کند:

می‌خواهم برای ادامه تحقیقات خود به آفریقای جنوبی سفر کرده و فسیل‌های بیشتر و قدیمی‌تری را پیدا کنم.

باکتری فسیل
۱۳۹۵-۰۹-۱۳

منبع: گجت نیوز