عندما ننظر إلى الأنهار الجليدية، يبدو أننا ننظر إلى كتل هامدة من الجليد والثلج. لكن العلماء يثبتون العكس بشكل متزايد: فالأنظمة البيئية الفريدة والمعقدة المليئة بأشكال الحياة غير المعروفة تكمن داخل الطبقة الجليدية. سيخبرك “Rambler” عن الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات التي يمكنها البقاء على قيد الحياة في درجات حرارة منخفضة للغاية وفي ظروف المجاعة وفي غياب الضوء شبه الكامل.
يوفر الجليد المأوى للحياة
أظهرت الدراسات الميكروبيولوجية في العقود الأخيرة أنه توجد داخل الطبقة الجليدية قنوات مجهرية مملوءة بالماء السائل، حيث يتم الحفاظ على النشاط الميكروبي في ظل ظروف معينة. هذه المجتمعات الحية قادرة على استخدام كميات قليلة من العناصر الغذائية الذائبة أو العناصر الكيميائية من شوائب الصخور. في مقال مراجعة في مجلة Biofilms and Microbiology npj، قيل أن المجتمعات الميكروبية تحت الجليدية تشارك في دورات الكربون والكبريت والحديد العالمية، وبالتالي فهي مهمة ليس فقط للنظم البيئية المحلية ولكن أيضًا للمحيط الحيوي بأكمله.
ومن المثير للاهتمام بشكل خاص الطبقات السفلية من الأنهار الجليدية، حيث يتلامس الجليد مع الصخور والمياه الجوفية. هناك، توجد الحياة من خلال التخليق الكيميائي، حيث تستخدم البكتيريا طاقة التفاعلات الكيميائية بدلاً من ضوء الشمس. وهذا يذكرنا ببيئة الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار ويوفر أوجه تشابه مع علم الأحياء الفلكي: يمكن أن توجد أشكال حياة مماثلة من الناحية النظرية تحت الأصداف الجليدية لأقمار كوكب المشتري أو زحل.
أشكال الحياة القديمة في العالم الحديث
تعمل الأنهار الجليدية كمحفوظات بيولوجية، حيث تحافظ على الكائنات الحية الدقيقة لآلاف السنين. على سبيل المثال، في عام 2009، تمكن العلماء من إحياء بكتيريا Herminiimonas glaciei، الموجودة في الغطاء الجليدي في جرينلاند والتي يبلغ عمرها حوالي 120 ألف سنة، وفقا للتقارير. ويكيبيديا. ويثبت هذا الاكتشاف أن الحياة يمكن أن توجد في حالة سبات طويل الأمد و”تستيقظ” عندما تصبح الظروف مواتية.
كيف يؤثر ذوبان الجليد في القارة القطبية الجنوبية على وجبة الإفطار؟
طرق البحث وصعوباته
تثير دراسة النظم البيئية الجليدية عددًا من المشكلات. الشيء الرئيسي هو تركيز الكتلة الحيوية المنخفض للغاية. وقال المقال إنه للكشف عن وجود كائنات حية، يجب على العلماء استخدام التسلسل الميتاجينومي، الذي يسمح لهم بالعثور على آثار الحمض النووي حتى بكميات ضئيلة. مجلة علم الأحياء الدقيقة. ولكن هناك خطر هنا: من المهم التمييز بين العينات القديمة والعينات الملوثة الحديثة. ولذلك، يتم استخدام التكنولوجيا المعقمة لحفر عينات الجليد وكل عينة لها اختبارات التحكم المصاحبة.
إن زراعة الكائنات الحية الدقيقة في المختبر ليس بالأمر السهل أيضًا. لا يمكن لمعظم البكتيريا الموجودة في الأنهار الجليدية أن تنمو في ظل الظروف القياسية، مما يتطلب درجات حرارة منخفضة وبيئات نمو خاصة. حتى عندما يتم عزل الثقافات بنجاح، غالبًا ما يكون نشاطها ضئيلًا، مما يجعل إجراء المزيد من الدراسة أمرًا صعبًا.
أهمية المشكلة
إن ذوبان الأنهار الجليدية وسط ظاهرة الانحباس الحراري العالمي يجعل المشكلة أكثر إلحاحا. من ناحية، هذه فرصة للوصول إلى أشكال الحياة التي كانت مخفية منذ آلاف السنين. ومن ناحية أخرى، هناك خطر فقدان النظم البيئية بأكملها، واختفائها مع ذوبان الجليد. علاوة على ذلك، هناك مخاوف من أن الكائنات الحية الدقيقة القديمة أو الفيروسات التي لم تواجهها البيئة والطب الحديثان يمكن أن تدخل البيئة مع المياه الذائبة، حسبما ذكر التقرير. أسم.
وبعيداً عن التهديدات، هناك أيضاً احتمالات: فمن الممكن استخدام الإنزيمات المستخرجة من الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في مناطق شديدة البرودة في التكنولوجيا الحيوية ــ من صناعة المواد الغذائية إلى الأدوية. ووجود مثل هذه النظم البيئية يعزز الفرضيات حول إمكانية الحياة في ظروف كانت تعتبر في السابق غير مناسبة على الإطلاق.
لقد كتبنا سابقًا عن سبب عدم وجود أمراض وراثية تقريبًا في أيسلندا.