دانشمندان یک "استخر مرگ" در اعماق دریا پیدا کردند که ناپدید شد. ممکن است نشان دهد که اولین حیات زمین چگونه زنده مانده است

بوم شناسان دریایی قبلا آنها را "استخرهای سیاه مرگ" می نامیدند. تنها در یک دهه پیش، استخرهای آب نمک آبی رنگ و در اعماق دریا به عنوان مناطق مرده اکسیژن‌رسانی تصور می‌شد، علی‌رغم انبوهی از "افراط دوست" عجیب و غریب و بیگانه‌مانند که زیست‌شناسان یافته‌اند در حاشیه آنها زندگی می‌کنند.

اما چیزی در این دریاچه‌های فوق‌العاده شور زیر دریا وجود داشت – و اکنون محققان شواهدی از یک حوضچه آب نمکی که زمانی فعال بوده است را یافته‌اند که بقایای آن ممکن است توضیح دهد که چگونه برخی از اولین حیات اولیه زمین در اعصار قبل از فراوانی گاز اکسیژن زنده مانده‌اند. بر اساس مطالعه جدید آنها که با دانشمندان روی کشتی تحقیقاتی OceanXplorer (R/V) OceanXplorer انجام شد، این افراد افراطی تندرو توانستند حدود 2000 تا 16000 سال پیش این استخر آب نمک "منقرض" در دریای سرخ را خانه خود کنند.

گونه‌هایی مانند این، همانطور که این تیم در مطالعه خود برای AGU Advances نوشت، ممکن است "یک مکانیسم اولیه برای تولید انرژی در رویداد پیش از اکسیداسیون بزرگ زمین" باشد. به عبارت دیگر، این میکروب ها ممکن است زمینه را برای سیل عظیم اکسیژن فراهم کنند که بین 2.4 تا 2.1 میلیارد سال پیش از اقیانوس های آن به جو زمین فوران کرد.

این اکسترموفیل‌ها، از جمله اشکال جدید از شاخه Myxococcota "باکتری‌های لجن" و جنس کم‌تر نیتروسیرا، همچنین به نظر می‌رسد که منگنز و آهن شناور آزاد را به مواد معدنی اکسید می‌کنند و "نگاهی نادر به نحوه عملکرد اولیه زندگی بر روی زمین" و سرنخ ارزشمندی برای یافتن مکان‌های بیشتر را ارائه می‌دهند.

مورگان چاکرابورتی، کاندیدای دکترای علوم زمین دریایی در دانشکده علوم دریایی، جو و علوم زمین روزنستیل دانشگاه میامی، با مشاورش پروفسور سام پورکیس، همکاران دانشگاهی آنها و سازمان غیرانتفاعی OceanX روی این مطالعه جدید کار کرد. R/V OceanXplorer OceanX - و همچنین وسیله نقلیه از راه دور Mariner XL Argus (ROV) آن - در سه اکسپدیشن برای بررسی پنج استخر آب نمک بین سال‌های 2020 تا 2023 شرکت کردند.

دو مورد از این سایت‌ها مفیدترین مکان‌ها برای این مطالعه بودند: یکی یک استخر آب نمک فعال در اعماق دریا، به نام NEOM، در خلیج عقبه در لبه شمالی دریای سرخ بین اسرائیل، عربستان سعودی، اردن و مصر، در حدود 5807 فوت (1770 متر) زیر سطح دریا. دیگری استخر موسوم به هیوم در عمق 4495 فوتی (1370 متری) در شکاف شمالی دریای سرخ بود.

چاکرابورتی، پورکیس و نویسندگان همکارشان نوشتند: «این سایت مانند استخر NEOM، تمام نشانه‌های یک استخر آب نمک فعال را دارد. فرورفتگی بستر هیوم شامل لایه‌های رسوبی غنی از اسکلت‌های کربنات کلسیم متازوئرهای کوچک چند سلولی، و همچنین «ساحلی که به‌شدت تغییر رنگ داده بود، مستقیما شبیه به مناطق میکروبی رنگارنگی بود که حوضچه NEOM را احاطه کرده‌اند».

محققان می‌گویند: «تنها مؤلفه‌ای که در این سایت وجود ندارد، خود آب نمک است […] بنابراین، ما دومین سایت «Hume Deep» خود را یک استخر منقرض شده در نظر می‌گیریم.

ممکن است اکنون فکر کنید که چرا این پروژه توسط دانشمندان زمین شناسی دریایی هدایت می شد و نه زیست شناسان دریایی. چاکرابورتی، پورکیس و همکارانشان نمونه هایی از رسوبات مخلوط شده با مواد آلی را از هیوم و استخر آب نمک NEOM جمع آوری کردند. در مورد هیوم، اسکلت‌های خارپوستان و سایر فسیل‌های ریز گنجانده شده است. در مورد NEOM، آن‌ها از تکنیک‌های متاژنومیک استفاده کردند تا درباره DNA موجودات اکستروموفیل که هنوز در آنجا زندگی می‌کنند بیشتر بیاموزند.

این تیم به روشی مشابه، متاترانسکریپتومیکس، روی آوردند تا درباره نحوه بیان ژن های این اکسترموفیل ها بیشتر بدانند. نتایج منجر به این شد که بسیاری از این میکروب‌های افراطی دوست، مانند میکروب‌های گروه‌بندی Candidatus Brocadiae، مواد معدنی را برداشت و اکسید می‌کنند، احتمالا به عنوان راهی برای تولید انرژی بدون دسترسی قوی به اکسیژن.

محققان نوشتند: «در مجموع، داده‌های ما نشان می‌دهد که فرآیندهای مشابه احتمالا در دیگر حوضه‌های غول نمکی باستانی رخ داده است.

اما محققان همچنین تجزیه و تحلیل‌های ژئوشیمیایی انجام دادند و دریافتند که رسوبات حوضچه‌های آب نمک متعاقبا غنی از عناصر فلزی از جمله منگنز، آهن، مولیبدن و مس هستند - که گاهی اوقات در غلظت‌های بیش از 100 برابر بیشتر از رسوبات خارج از این استخرهای آب نمک است. این تیم اکنون بر این باور است که این میکروب ها ممکن است تجمع کننده های طبیعی برخی از فلزات گرانبها نیز باشند.

محققان توضیح دادند: «بسیاری از این فلزات برای فناوری‌های انرژی پاک ضروری هستند و درک چگونگی انباشته شدن آنها می‌تواند به هدایت اکتشاف منابع آینده کمک کند».