نوع خاصی از فتوسنتز در یک غار عجیب

عصرایران- وقتی که هیزل بارتون پا به درون تاریکی گذاشت آخرین چیزی که انتظارش را داشت این بود که موجوداتی را بیابد که از نور انرژی می گیرند.  این درک تازه از فتوسنتز در تاریکی به این معنا است که این احتمال وجود دارد که زندگی در در جهان هستی در جاهایی که پیش از این غیرممکن شمرده می شد، وجود داشته باشد.

بارتون که استاد رشته زمین شناسی در دانشگاه آلاباما در آمریکا است می گوید: دیوار این غیر به رنگ سبز کمرنگ است , و مشعشع ترین سبزی است که تا به حال دیده اید. با بررسی این دیوار مشخص شد میکروب هایی روی آن در تاریکی مطلق در حال زندگی هستند. 

زیست لایه- سلول های میکروارگانیسمی

در زیر دره های سنگی عمیق بیابان چیواوا در جنوب ایالت نیو مکزیکو در آمریکا شبکه ای از 119 غار وجود دارد. این غارها بخشی از پارک ملی حفره‌های کارلزبد است که در حدود 4 تا 11 میلیون سال پیش احتمالا شکل گرفته است و این را سنگ های آهکی حل شده توسط اسید سولفوریک نشان می دهند.

این غار آهکی به پلکان و نردبان مجهز است پس توریست ها به راحتی می توانند به تماشای غار بروند. حتی افرادی که از ویلچر استفاده می کنند هم به راحتی می توانند به داخل غاز بروند و آن را تماشا کنند. هر ساله تقریبا 350 هزار نفر به تماشای این غار می آیند اما تقریبا همه این افراد هنوز نمی دانند که این غار محل یکی از بزرگ ترین اکتشافات تاریخ است.

در سال 2018، لارس برنت زیست شناس میکروبی دانشگاه اوپسالای سوئد که به تازگی دوره دکترای خود را به پایان رسانده بود و یک جایزه  آکادمیک هم گرفته بود با هیزل بارتون تماس گرفت و از او خواست تا او را برای یک عملیات تحقیقاتی اکتشافی همراهی کند.

هیزل بارتون هم می گوید: اولین چیزی که شما در غاز کارلزبد  انجام می دهید این است که مسیر مخصوص توریست ها را طی می کنید و به یک پیچ می رسید و آن را رد می کنید و آن گاه پشت سر شما یک طاقچه وجود دارد. او وقتی برای اولین بار که به این طاقچه رسید نور چراغ قوه ی خود را بر روی دیوار می اندازد و گرچه طاقچه کاملا تیره و تاریک به نظر می رسد اما یک لایه سبز از میکروب ها به دیوار چسبیده اند.

تست ها و آزمایش هایی که روی این میکروب ها انجام شد مشخص ساخت که این ها سیانوباکتری هستند. سیانوباکترها در واقع اورگانیسم های تک یاخته ای هستند که به باکتری ها شباهت دارند اگر چه سینوباکتری( که آن را با نام جلبک سبز آبی هم می شناسیم) از نور آفتاب استفاده می کنند تا غذا بسازند.

بارتون می گوید: ما شروع کردیم و در غار جلوتر و جلوتر رفتیم و در پایان به نقطه ای رسیدیم که بدون استفاده از چراغ قوه نمی توانستیم جایی را ببینیم. ما باید از نور استفاده می کردیم تا بتوانیم دستان خود را در جلوی صورت خود ببینیم و در این زمان سبز بودن دیوار به چشم ما می آمد.

نوع خاص فتوسنتز

سبزی گیاهان به دلیل وجود ماده ای شیمیایی به نام کلروفیل در آن ها است که می تواند انرژی نور را جذب کند. در فرآیند فتوسنتز این انرژی به کار می رود تا دی اکسید کربن و آب به قند و اکسیژن تبدیل شوند. این پروسه تقریبا به همین شکل در سینوباکتری رخ می دهد.خب داستان چیست؟

این گونه مشخص شده است که سیانوباکتری موجود در غار کارلزبد دارای ورژن و گونه خاصی از کلروفیل هستند که می تواند نور نزدیک به طیف مادون قرمز را جذب کند و چشم انسان نمی تواند این طیف از نور را ببیند. در حالی که گیاهان و عموم سیانوباکتری ها از کلروفیل a برای فتوسنتز استفاده می کنند، سینوباکتری موجود در غار کارلزبد از کلروفیل d و f استفاده می کند که آن را قارد می سازد تا از نور نزدیک به طیف مادون قرمز انرژی دریافت کند.

سیانوباکتری

اگرچه نور قابل مشاهده برای انسان می تواند تا حدود 100 متری داخل غار نفوذ کند اما نور نزدیک به مادون قرمز می تواند خیلی بیشتر در این غار نفوذ کند و این دلیلش وجود سنگ های آهکی در این غار است که این طیف از نور را چون بازتاب می دهند. در واقع وقتی محققان به اندازه گیری نور موجود در قسمت های عقب غار پرداختند به این نکته پی بردند که میزان نور نزدیک به مادون قرمز در این قسمت از غار به میزان 695 برابر متراکم تر از قسمت ورودی غار است. 

انواع ستاره ها

این یافته می تواند تاثیر بسیار زیادی بر درک ما از حیات اجتمالی در سیارات دیگر داشته باشد.  وقتی دانشمندان به دنبال یک سیاره فراخورشیدی می گردند( یعنی سیاره ای که در خارج از منظومه شمسی قرار دارد) همیشه این مساله را در نظر می گیرند که سیاره به دنبال چه نوع ستاره ای می گردد. فضانوردان تلاش کرده اند تا ستاره ها را با توجه به رنگ نوری که تولید می کنند طبقه بندی کنند و بنابراین ما 7 نوع ستاره در دنیا داریم( O, B,A,F,G,K,M) که به ترتیب کاهش دما آمده اند یعنی از گرم ترین تا خنک ترین. یعنی ستاره های نوع Oو B داغ ترین ها و پر نور ترین ستاره ها در جهان خلقت هستند. 

نور این ستاره ها ترکیبی از سفید و آبی است. و اشعه ماورای بنفش بسیار بالایی دارند که به مثابه سم برای حیات محسوب می شود. اما ستاره های نوع G که خورشید ما هم از آن نوع است نورشان به رنگ زرد است و بخش عمده ای از نورشان برای چشم انسان قابل دیدن است. از نظر تئوریک این سیاراتی که به دور این ستاره ها می گردند می توانند محیط مناسبی برای زندگی باشند اما نباید فراموش کرد که تنها 8 درصد از یک میلیارد ستاره موجود در جهان را ستاره های نوع G تشکیل می دهند.

جالب است بدانید رایج ترین نوع ستاره ها در جهان را ستاره های کوتوله سرخ یا نوع M تشکیل می دهند و اکثر سیاره های سنگی فراخورشیدی که تاکنون کشف  شده اند به دور این نوع از ستاره ها می چرخند.

وزیر اقتصاد: کاهش چشمگیر تورم در راه است