قد يكون سر الحياة على الأرض أعمق مما كنا نعتقد.
اكتشف العلماء أن العقيدات المعدنية في قاع البحر يمكن أن تنتج الأكسجين في الظلام الدامس دون أي مساعدة من الكائنات الحية، مما يعزز فهمنا لأصول الحياة.
تم الكشف عن هذا الوحي المذهل في دراسة رائدة في المجلة علوم الأرض الطبيعية.
“أعتقد أننا بحاجة إلى إعادة التفكير في أسئلة مثل: أين بدأت الحياة الهوائية (الحياة التي تتطلب الأكسجين)؟” وقال المؤلف الرئيسي للدراسة أندرو سويتمان، أستاذ البيئة الساحلية في الجمعية الاسكتلندية لعلوم البحار (SAMS) في أوبان، إنجلترا. بالوضع الحالي.
اكتشف سويتمان وفريقه بالصدفة الظاهرة التي تسمى “الأكسجين الداكن”، أثناء أخذ عينات من أكثر من 13000 قدم من قاع البحر في مساحة 1.7 مليون ميل مربع من المحيط تقع بين هاواي والمكسيك.
شرعوا أولاً في تقييم آثار تعدين المعادن المذكورة أعلاه، بما في ذلك الكوبالت والنيكل والمعادن الأرضية النادرة السيريوم (عنصر أساسي في بعض الإلكترونيات).
ومع ذلك، أثناء مسح قاع المحيط، اكتشفت أجهزة الاستشعار انبعاث أكسجين غامض من المنطقة.
بدت هذه الظاهرة غير محتملة لأن المنطقة كانت عميقة جدًا بحيث لا يمكن للضوء أن يخترقها، وبالتالي تعزيز عملية التمثيل الضوئي – وهي العملية التي تقوم من خلالها النباتات والكائنات الحية الأخرى بتحويل الماء والأملاح. ثاني أكسيد الكربون والأكسجين و طاقة.
ومع ذلك، فإن هذا الاكتشاف يمثل المرة الأولى التي يلاحظ فيها العلماء أن الأكسجين يتم خلقه دون تدخل الكائنات الحية.
صُدم سويتمان بشدة بهذا الاكتشاف لدرجة أنه “اعتقد في البداية أن أجهزة الاستشعار معيبة”.
وقال العالم المصدوم، الذي أرسل الجهاز مرة أخرى إلى الشركة المصنعة لاختباره للتأكد من أنه يعمل بشكل جيد: “كل دراسة أجريت في أعماق البحار لم تشهد سوى استهلاك الأكسجين بدلاً من إنتاجه”.
من خلال التجارب اللاحقة، قرر سويتمان أن العقيدات المعدنية أنتجت هذا “الأكسجين الداكن” من خلال عملية تسمى التحليل الكهربائي لمياه البحر.
يحدث هذا عندما تنقسم مياه البحر إلى أكسجين وهيدروجين عندما تكون بالقرب من شحنة كهربائية، في هذه الحالة، يتم توفيرها بواسطة أشكال بيضاوية معدنية مشحونة للغاية مثل البطارية المائية.
وكتب الباحثون في التقرير: “يتطلب التحليل الكهربائي لمياه البحر جهدًا يبلغ 1.5 فولت فقط، وهو نفس جهد بطارية AA التقليدية”. “قام الفريق بتحليل العديد من العقيدات وسجل قياسات تصل إلى 0.95 فولت على سطح بعضها، مما يعني أنه يمكن أن تحدث فولتات كبيرة عندما تتجمع العقيدات معًا”.
وبعبارة أخرى، الطبيعة معدنية للغاية.
وفي نهاية المطاف، يعتقد سويتمان أن هذا الاكتشاف سيتحدى تصورنا لكيفية بدء الحياة على الأرض منذ حوالي 3.7 مليار سنة.
وقال: “لكي تبدأ الحياة الهوائية على الكوكب، يجب أن يكون الأكسجين موجودا، وما نفهمه هو أن إمداد الأرض بالأكسجين بدأ مع الكائنات الحية التي تقوم بالتمثيل الضوئي”. “لكننا نعلم الآن أن الأكسجين يتم إنتاجه في أعماق المحيطات حيث لا يوجد ضوء”.
ويثير هذا الاكتشاف أيضًا مخاوف بشأن الآثار البيئية المحتملة لحصاد الشذرات المعدنية، والتي قد توفر مصدرًا مهمًا للأكسجين لهذه الموائل في أعماق البحار.
