شروع حیات در زمین اولیه، شرایط زندگی چگونه آسان‌تر شد؟

0 15

تغییرات قوانین و شروع حیات در زمین با مقیاسی وسیع‌تر

بر اساس تحقیقات جدید اقیانوس‌هایی که ما امروز آنها را می‌شناسیم در تغییرات قوانین تکامل جهانی در 170 میلیون سال پیش، شکل گرفته‌اند. تا آن زمان موفقیت ارگانیسم‌های زنده در شرایط آبی به شدت توسط فاکتورهای غیرزیستی که شامل آب و هوا و عوامل شیمیایی می‌شوند، کنترل شده‌اند ولی بعضی از شرایط باعث آسان‌تر شدن شروع حیات در زمین از نوع پیچیده شده‌اند.

شما همچنین می‌توانید اخبار “کواسروات‌ها سرنخ اولیه حیات در زمین” و ” منشا حیات از DNA یا RNA؟” را نیز مطالعه نمایید.

هرچند از اواسط دوران ژوراسیک به بعد (حدود 170 میلیون سال پیش) فاکتورهای بیولوژیکی مانند روابط شکارچی و شکار به صورت افزاینده‌ای مهم‌تر شدند.

دانشمندانی که این یافته‌ها در مجله Nature Geoscience متشر کرده‌اند می‌گویند:

این تغییرات با تکثیر شدن کلسیم کربنات توسط پلانکتون‌ها و جمع شدن آن در اقیانوس‌ها تلاقی داشته است.

آنها معتقد هستند که خیزش این پلانکتون‌ها باعث پایدار شدن ترکیبات شیمیایی اقیانوس شده و باعث ایجاد شرایط مناسب برای ایجاد یکی از حساس‌ترین تنوع‌های زیستی در حیات دریاها شده‌است.

این تحقیقات توسط دانشکده زمین‌شناسی، زمین و علوم محیطی و مدرسه محاسبات، الکترونیک و ریاضیات دانشگاه Plymouth انجام شده‌است. همکاری‌هایی نیز با دانشگاه Bergen در نروژ و دانشگاه Erlangen-Nuremberg در آلمان انجام شده است.

کاندیدای دکترا Kilian Einchenseer و رهبر این مطالعات در رابطه با پلانکتون‌های آهکی‌کننده می‌گوید:

امروزه، مقدار عظیمی از کف اقیانوس‌ها توسط مقدار برابری از کچ پوشیده شده است. این گچ توسط موجودات میکروسکوپی ایجاد شده‌اند که در دوران ژوراسیک به اقیانوس‌ها تسلط داشتند.

این توده گچی باعث کمک کردن به  تنظیم شدن میزان اسیدیته دریاها می‌شود. با ایجاد شدن این تعادل در میزان اسیدیته اقیانوس‌ها، ارگانیسم‌ها نسبت به گذشته کمتر در معرض خطر تغییرات کوتاه مدت محیط شیمیایی قرار می‌گیرند.

در صورت پایدار بودن محیط شیمیایی موجودات راحت‌تر می‌توانند برای خود صدف ایجاد کنند.

هدف این تحقیقات آزمایش فرضیه‌ای بود که می‌گفت مهم بودن محیط غیر بیولوژیک برای شروع حیات در زمین با مقیاسی پیچیده طی گذشت زمان از بین رفته‌است.

از زمان ایجاد شدن این شرایط در 540 میلیون سال قبل، موجودات پرسلولی تحت تاثیر شرایط بیولوژیک و غیربیولوژیک ایجاد شدند، اما چگونگی تغییرات بین این فاکتورها به صورت عمده‌ای ناشناخته است.

صدف‌های دریایی کلسیفای‌شده برای ما اجازه انجام یک آزمون ایده‌آل را می‌دهند. آراگونیت و کلسیت مواد معدنی هستند که باعث ایجاد صدف‌های دریایی می‌شوند به صورت غیر زیستی نیز در دریاها ساخته می‌شوند.

بر اساس مطالعات، دانشمندان از میزان عظیمی از فسیل‌های ثبت شده دنیا که کلسیم کربنات از خود ترشح کرده بودند استفاده کردند که شامل بیشتر از 400000 نمونه از 10000 سال پیش از میلاد تا 500 میلیون سال قبل بودند.

با استفاده از بازسازی دما و ترکیبات آب اقیانوس‌ها، محققان محاسبه کردند که آراگونیت و کلسیت در 85 مرحله زمین‌شناسی در طول 500 میلیون سال به صورت غیرزیستی ایجاد شده‌است.

بر اساس یک مجموعه از تحلیل‌های معین، این الگوهای غیراورگانیک آراگونیت و کلسیت دریاها با مواد معدنی تشکیل‌دهنده صدف‌های دریایی در طول زمان مقایسه شدند.

نتایج نشان می‌دهند تا اواسط دوران ژوراسیک، در طول 170 میلیون سال پیش، موفقیت زیست‌محیطی موجودات دریایی دارای صدف به شدت با مواد ایجاد کننده صدف‌های دریایی درآمیخته است. موجوداتی که مواد معدنی را ترشح می‌کردند مطلوب محیط بوده و دارای برتری تکاملی بودند.

هرچند، سیستم زندگی بر روی زمین بعد از خیزش پلانکتون‌های گچ‌ساز (کلسیفای کننده) برای همیشه تغییر کرد و باعث افزایش تولید کلسیم کربنات از صفحه‌های قاره‌ای تا اقیانوس‌های باز شد.

دکتر Uwe Balthasar که سال 2015 تحقیقاتی را در رابطه با تسلط آراگونیت و کلسیت در محیط‌های دریایی منتشر کرده بود می‌گوید:

در طول تاریخ زمین پدیده‌های زیادی اتفاق افتاده که باعث تکامل حیات بر روی کره‌ی زمین شده است، مانند پنج انقراض دسته‌جمعی و یا پخش شدن حیوانات پیچیده در انفجار کامبرینی.

تحقیقات ما باعث شناسایی یک رویداد شد که پیش از این نادیده گرفته شده بود. این که پلانکتون‌ها برای ایجاد کردن محیطی بهتر برای موجودات زنده بعد از شروع حیات در زمین فعالیت‌هایی کرده‌اند نشان می‌دهد که احتمالا حیاط قبل‌تر از چیزی که ما انتظار داشتیم بر روی زمین وجود داشته است.

منبع دانشگاه Plymouth
مقاله Nature

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.