لا تستطيع أغلب الكائنات الحية العيش من دون تنفس الأكسجين، إلا أن قليلا جدا من الكائنات الحية تستطيع أن تعيش في بيئة خالية تماما من الأكسجين وتستطيع أن تحصل على الطاقة بطرق أخرى.
ففي دراسة حديثة قامت بها مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات ونشرت في مجلة “آي إس إم إي جورنال”، وضح الباحثون كيف تستطيع كائنات حية تسمى الفورامينيفرا العيش في أعماق البحار في بيئة مظلمة وخالية من الأكسجين.
توجد الفورامينيفيرا أو “المثقبات” بكثرة على الأرض ويبلغ قطر معظمها حوالي 300 ميكرون فقط. وفي تصريح للجزيرة نت عبر البريد الإلكتروني، يقول الدكتور براتول ساراسواتي الأستاذ السابق بقسم علوم الأرض في معهد بومباي للتكنولوجيا إن الفورامينيفيرا تنتشر على نطاق واسع في المياه البحرية في العالم.
وتعيش هذه النوعية من الكائنات في المستنقعات وفي أعماق البحار والمحيطات، وحتى أعماق 10 كم في خندق ماريانا في المحيط الهادي، وأيضا تطفو على سطح البحر.
وكما أن هناك أنواعا من الفورامينيفيرا تعيش في البيئات الغنية بالأكسجين، فقد وجد أيضا أن العديد من الأنواع تتحمل مستوى أكسجين منخفض يبلغ 0.1 إلى 1 مل/لتر، وأيضا تتحمل البيئات الخالية من الأكسجين.
كيف تحصل الفورامينيفرا على الطاقة؟
هذا النوع من الفورامينيفيرا الذي تناولته الدراسة يستطيع العيش في بيئة خالية من الأكسجين والحصول على الطاقة عن طريق التغذية الكيميائية الذاتية، وهي عملية أيضية تستخدم مصادر الطاقة غير العضوية لامتصاص الكربون.
والأصل في عملية التنفس أنها تساعد على إدخال عنصر الكربون للعمليات الأيضية التي يقوم بها الكائن الحي، مما يعطيه الطاقة، وأي طريقة تحقق هذا الغرض تعد بديلا للتنفس.
وخلال هذه العملية تقوم الفورامينيفرا بعملية يطلق عليها علميا كليبتوبلاستي أو “السرقة” إذ تسرق الفورامينيفرا البلاستيدات الخضراء من نوع آخر من الكائنات الحية مثل الطحالب التي تقوم بعملية البناء الضوئي، وتحتفظ بالبلاستيدات لعدة أسابيع أو أشهر، وتظل هذه البلاستيدات المحتجزة نشطة وقادرة على القيام بتثبيت الكربون.
يمكّن ذلك الفورامينيفيرا من البقاء على قيد الحياة في بيئات خالية من الأكسجين. ويقول الدكتور رافائيل مورارد عالم الأحياء الدقيقة بمركز ماروم لعلوم البيئة البحرية في جامعة بريمن الألمانية، في تصريح للجزيرة نت عبر البريد الإلكتروني، إنه “خلال المرحلة المبكرة من الحياة على وجه الأرض كانت كمية الأكسجين في المحيط منخفضة للغاية ولم تكن أشكال الحياة القديمة وقتئذ تعتمد على الأكسجين للتنفس”.
حياة على كواكب أخرى
وكانت الفورامينيفرا تستخدم التغذية الكيميائية الذاتية للحصول على الطاقة في هذه الظروف البيئية السابقة، ولكنها تستخدمها اليوم في الأماكن المظلمة في أعماق البحار. لذا تحاول هذه الدراسة فهم المسارات الجزيئية لحصول الفورامينيفرا على الطاقة.
ولجمع عينات الفورامينيفيرا، قام الباحثون باستخدام المركبة هرقل التي يتحكم بها عن بعد من سفينة الاستكشاف “إي في نوتيلوس” التي تديرها مؤسسة استكشاف المحيطات، وجمع الفريق الرواسب التي تحتوي على الفورامينيفيرا من على عمق حوالي 570 مترًا تحت سطح المحيط قبالة ساحل كاليفورنيا. وتشتهر مؤسسة وودز هول التي أجرت الدراسة باستخدامها السفن المتطورة والروبوتات القادرة على استكشاف أعماق البحار.
ويحتفظ العلماء بسجلات أحفورية للفورامينيفيرا يعود تاريخها إلى أكثر من نصف مليار عام، مما يعني أن سجل هذه المجموعة أطول من معظم أشكال الحياة الأخرى على الأرض.
وقد موّلت هذه الدراسة وكالة ناسا للفضاء، وذلك لاهتمام الوكالة بإمكانية وجود حياة على كواكب أخرى، إذ تتشابه بيئة أعماق البحار مع الكواكب الأخرى في أمور مثل درجات الحرارة الباردة والظلام وعدم وجود الأكسجين.