يحاكي الباحثون أصل الحياة: الطاقة من المدخنين السود!

يحاكي الباحثون أصل الحياة: الطاقة من المدخنين السود!

Regensburg, Deutschland - حقق فريق دولي من علماء الأحياء الدقيقة والجيولوجيين تقدماً ملحوظاً في البحث عن الظروف على الأرض المبكرة. استبدل باحثون من جامعة ريجنسبورغ ظروف المختبر التي سادت حوالي أربعة مليارات سنة. كان التركيز على "المدخنين السود" ، المصادر الحرارية المائية التي تحدث في قاع البحر. تم نشر هذه النتائج في المجلة الشهيرة Ecology & Evolution ، والتي تؤكد على أهمية الدراسة.

كجزء من التجربة المختبرية ، تم إنشاء إصدارات مصغرة من هؤلاء "المدخنين السود" ، والتي تعرف باسم "الحديقة الكيميائية". قام الباحثون بمحاكاة التفاعلات الكيميائية التي تعمل على قاع البحر حيث يتفاعل الحديد مع الكبريت ويؤدي إلى معادن كبريتيد الحديد مثل Mackinawit و Greigit وكذلك غاز الهيدروجين (H2). يمكن أن يكون غاز الهيدروجين هذا مصدرًا محتملًا للطاقة للكائنات الحية الدقيقة.

نمو الميثانوجين Archaeen

كان الهدف المركزي للدراسة هو دراسة ما إذا كان الهيدروجين المتولد سيكون كافيًا لدعم نمو آثار الميثانوجين. في "الحديقة الكيميائية" ، تم اختبار نمو Archaeen في ظل الظروف اللاهوائية ، والتي كانت حاسمة لنجاح المشروع. استخدم الفريق Methanocaldocalccus Jannaschii ككائن نموذجي للتحقق من صحة النتائج.

كانت النتائج مشجعة: أظهرت Archaes نموًا كبيرًا وجينًا مفرطًا في استقلاب الأسيتيل-CoA ، مع استخدام غاز الهيدروجين بنجاح كمصدر للطاقة. في التحقيق ، كان عدد كبير من الخلايا بالقرب من جزيئات ماكينويت ، والتي تتناسب مع الاكتشافات الأحفورية وتشير إلى ظروف الأرض المبكرة.

الاستنتاجات وآثار الدراسة

يشير العمل البحثي إلى أن التفاعلات الكيميائية في هطول الأمطار لمعادن كبريتيد الحديد يمكن أن تولد طاقة كافية للبقاء على قيد الحياة للخلايا الأولى. لذلك يمكن أن يمثل هذا الشكل من الميثان الهيدروجيني أقدم نوع معروف من توليد الطاقة. هذا يعني أن الدراسة تكتسب أهمية ليس فقط لعلم الأحياء الدقيقة ، ولكن أيضًا لعلوم الأرض.

تتماشى نتائج البحث مع الدراسات السابقة التي تعاملت مع دور الميثانوجين وتوليد الطاقة بواسطة Archaeen في تطور الحياة على الأرض. تم نشر المقالات المتخصصة التي تتعامل مع آليات وتطور هذه الكائنات الحية في Nature Reviews Microbiology ، بيولوجيا الجينوم والتطور و وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم

تفتح هذه النتائج المبتكرة وجهات نظر جديدة لفهم أصول الحياة وتطوير الكائنات الحية في البيئات القاسية. يمكن العثور على مزيد من التفاصيل حول الدراسة في المنشورات على مواقع الويب الخاصة بجامعات ريجنسبرغ وماينز ، وكذلك في الأدب المتخصص.

للحصول على معلومات إضافية والتحليلات العلمية -انظر University Regensburg ، الطبيعة .