أحواضالمياهشديدةالملوحةوعلاقتهابالحياةخارجكوكبالأرض!

ماالمقصودبأحواضالمياهشديدةالملوحةالموجودةفيقاعالبحر،وكيفتتكون؟

البحر الأحمر فريد من نوعه!إذ يزداد حجمه بمقدار بضعة مليميترات سنويًا。ومنالمتوقعأنيُصبحمُحيطًامُكتملًا،مثلالمُحيطالأطلنطيأوالهادئ،بعدمروربضعةملايينمنالسنين。ويستمرالبحرالأحمرفيالنموبسببالانفصالالمُستمرفيالصفائحالتكتونيةالعربيةوالإفريقية。وتمتلئالمساحةالفارغةبينهذهالصفائحالموجودةفيمنتصفالبحرالأحمر،بمساحاتمنالقشرةالمُحيطيةالجديدة。ولأنالقشرةالمحيطيةأكثركثافةمنالقشرةالقارية،تُنشئهذهالمساحاتنقاطًاعميقةًتُسمىالأغوار(المناطقأوالتجاويفالأكثرعمقًافيقاعالبحر)،وهيمُنتشرةعلىامتدادالجزءالأوسطمنالبحرالأحمر[1］．

وتكشفلناحركةالقشرةالأرضيةالتيتحدثفيقاعالبحرالأحمرعنمجموعةمنالترسباتالملحيةالضخمةالمدفونة。وقدتكونتهذهالترسباتنتيجةلجفافأحدالمُحيطاتالتيتواجدتفيهذهالمنطقةفيعصرماقبلالتاريخ。حيثتُذيبمياهالبحاربعضًامنالأملاحالموجودةفيقاعالبحرلتُكونحوضًايحتويعلىمياهشديدةالملوحة。ويمكنأنتزدادالملوحة،وهيكلمةتشيرإلىمستوىملوحةالمياه،بمقدارسبعةأمثالفيهذهالأحواضالمالحة。ونظرًالثقلوزنهذهالأحواض،تتركزفيقاعالبحار،وتتراكمفيالأغوارالتيتتكونبفعلالقشرةالمُحيطية。كماتحولالكثافةالمُرتفعةلهذهالأحواضومواقعهاالمحميةفيأعماقالبحاردوناختلاطهابمياهالبحار。ويؤديذلكإلىالاستقرارالتاملأحواضالمياهالمالحةفيأعماقالبحارلدرجةأنهاتبدوكبُحيراتتحتالماء。كماأنهاتحتويعلىأمواجعلىسطحها،وشواطئعندحوافها。وبخلافنسبةالملوحةالمُرتفعة،توجداختلافاتأخرىبينالأحواضشديدةالملوحةومياهالبحار،مثل:انعدامالأكسجينبها،واحتوائهاعلىكمياتمُرتفعةمنالمعادنوالعناصرالأخرى。كماتتميزبرقمهيدروجينيأقلم(ستوىحمضيةأعلى)،ودرجاتحرارةأعلىمُقارنةًبمياهالبحار。

اكتشاف بمحض الصدفة!

اُكتُشِفتالأحواضشديدةالملوحةفيأعماقالبحارصدفةًفيخمسينياتالقرنالماضي،عندماجمعالباحثونعيناتمياهمنأعماقالبحار،ووجدوهاأكثرملوحةًودفئًاعلىخلافالمُعتاد。وتمكنالباحثونمناكتشانف25وعًامُختلفًاعلىالأقلمنهذهالأحواضالمُنتشرةعلىامتدادمُنتصفالبحرالأحمر،وذلكمنخلالاستطلاعاتالمتابعة(الشكل1)．ويتسم كل حوض من هذه الأحواض بخواص تميزه عن غيره؛مثلالاختلافاتالجيولوجيةللمنطقةالمتواجدبها،والعمر،واختلافاتدرجةحرارتهعنالقشرةالأرضية[1］．علىسبيلالمثال،يعد”أطلانتس2”(亚特兰蒂斯II)الحوضالأكبرمساحةًفيالبحرالأحمر(بمساحةتزيدعن80كم²)،والأعلىفيدرجةالحرارة(68.2درجةمئوية)،وهومنأقدمالأحواض。وعلىالنقيض،يُعدحوض”كبريت”(Kebrit)الحوضالأصغرمساحةفيالبحرالأحمر(2.5كم²)،والأكثربرودة(23.3درجةمئوية)،وواحدمنأحدثالأحواضالمكتشفة。كمايحتويهذاالأخيرعلىكميةكبيرةمنعُنصرالكبريتذيالرائحةالكريهةللغاية،والجديربالذكرأننطقكلمة“Kebritبالإنجليزيةهونفسنطقكلمة”كبريت”باللغةالعربية؛وهو عنصر له رائحة البيض الفاسد。

ماالكائناتالتيتقطنالأحواضشديدةالملوحةالموجودةفيأعماقالبحار؟

لطالمااعتقدالباحثونأنالظروفالموجودةفيالأحواضشديدةالملوحةالموجودةفيأعماقالبحارقاسيةلدرجةلاتسمحبوجودحياةفيها。كماافترضوااستحالةنجاةأيكائناتحيةفيهذهالظروف。ولكنسمحتلناالتطوراتالتقنية،خصوصًاأوجهالتقدمفيعلم الأحياء الجزيئي،باستكشافهذهالأحواضبالتفصيل،وكشفتعنمُجتمعاتهاالمفعمةبالحياة。فقدأظهرتالدراساتوجودميكروباتوحيواناتوحتىفيروساتفيهذهالأحواض[1］．وقدكشفتهذهالأبحاثعنالعديدمنالأنواعالجديدة،بعضهاليسلهمثيلعلىكوكبنا(الشكل2)．ويعتقدالبعضأنهذهالنتائجمُتفردةلدرجةأنبعضًامنهايُعادلاكتشافأولكائنمنآكلياللحومأوالفقاريات!

لماذاينبغيعلينادراسةالميكروباتالموجودةفيهذهالأحواض؟

تحتويمُحيطاتناعلىعددمنالميكروباتيزيدعنعددالنجومالموجودةفيالكون[4] !ومعذلك،لايزالأكثرمن99%منإجماليالتنوعالميكروبيغيرمُستكشفحتىالآن。ويظلاكتشافالميكروباتالجديدةودراسةقُدراتهاأمرًامشوقًادائمًا。كماأننالانكفعناكتشافالطرقالجديدةالتيتؤثربهاالميكروباتعلىكوكبناوجميعأشكالالحياةعلىكوكبالأرض。

ونظرًاإلىقدرةالميكروباتعلىالنمووالنجاةفيهذهالظروفالنادرة،عادةماتعتبرهذهالبيئاتالقاسيةمصدرًا لجزيئات جديدة قيّمة。ويُنظرإلىهذهالجزيئاتباعتبارهاحلولًامُستقبليةقدتُساعدنافيإطعامالعالم،وتزويدهبالوقود،وإنقاذه،ويرجعذلككلهإلىاستخداماتهاالواسعةوالمتنوعة[5］．ويبدوأنالميكروباتالتيتأتيمنأحواضالبحرالأحمرمُفيدةللغاية。حيثُيُظهربعضمنهانشاطًامضادًاللسرطان،بينمايبدوالبعضالآخرقادرًاعلىإنتاجالبلاستيكالحيوي(الموادالبلاستيكيةالتيتُنتجبيولوجيًا،ولاتعتمدعلىاستخدامالزيت)،وتنظيفالتسرباتالنفطية،أوحتىالتقاطثانيأكسيدالكربون[6］．ويعتقدالعُلماءأنبعضًامنهذهالميكروباتقديُستخدمفيعلاجالمناطقالمُلوثةأوحتىالحيلولةدونحدوثتغيُرالمناخ!وتُساعدنا دراسة البيئات القاسية؛مثلأحواضقاعالبحار،علىاختبارالفرضياتالمطروحةحولالشروطالفيزيائيةوالكيميائيةاللازمةلوجودالحياة。

قدتُساعدهذهالنتائجالعُلماءالذينيبحثونعنالحياةفيأماكنأخرىفيالكون。

إلى اللانهائية وما بعدها

علمالأحياءالفلكيهوعلمحديثيضُممجالاتمختلفة؛بمافيذلكعلمالأحياء،والجيولوجيا،والكيمياء،وعلومالكواكب。ويهدف——فيالمقامالأو——إللىالبحثعنحياةخارجكوكبنا。ويمكنناالقولإنكوكبالمريخ،وقمر”يوروبا”التابعلكوكبالمُشترى،وقمر”إنسيلادوس”التابعلكوكبزُحلهمأبرزالمُرشحينعندمايتعلقالأمربالبحثعنالحياةخارجكوكبالأرض(الشكل3)．ولاتختلفالظروفالقاسيةالموجودةفيهذهالأماكنعنالظروفالقاسيةالمتوفرةفيبعضالأماكنعلىالأرض[7］．ومنالمرجحجدًاوجودمياه——الشرطالأساسيللحياة——علىكوكبالمريخ،وقمريوروبا،وقمرإنسيلادوس،ومنالمُرجحأيضًاأنتتمتعالمياهعلىهذهالأجرامبنفسدرجةملوحةالمياهالموجودةفيأحواضالبحرالأحمر。كمايدرسعلمالأحياءالفلكيشروطالحياة،ويسعىلمعرفةمدىقسوةالظروفالتيلاتسمحبوجودحياة。ويُمكنتحقيقهذاالمسعىعبراستكشافالبيئاتالقاسيةعلىالأرض。كمايُمكنلنتائجهذهالبيئاتالأرضيةالقاسيةمُساعدتنافيالاستعدادلإرسالالبعثاتالفضائيةالمُستقبليةبغرضالبحثعنالحياة。

وعليه، تمثل هذه الأحواض مواقع بيولوجية مهمة [7］．حيثتتشابهظروفهامعالظروفالمتوقعإيجادهافيأعماقمُحيطاتقمريوروباوقمرإنسيلادوس。وهمامنمصادرالميكروباتاللذانوقععليهماالاختياركأهدافذاتأولويةللدراساتالمُتعلقةبعلمالأحياءالفلكي。

يجرياختبارالعديدمنهذهالميكروباتفيغرفمُحاكاة،وخلالرحلاتالمنطادالمُتجهةإلىالطبقاتالعليامنالغلافالجويللأرض。وعلاوةعلىذلك،سيتمإرسالقلةمُختارةمنهاإلىمحطةالفضاءالدوليةلإجراءتجاربالتعرضلظروفالفضاء。ومنخلالهذهالدراساتسنعرفماإذاكانتهذهالميكروباتقادرةعلىالنجاةوالنموعندالتعرُضللفضاء،أوالظروفالموجودةفيكوكبالمريخ،أملا。

الخُلاصة

الأحواضشديدةالملوحةالموجودةفيالبحرالأحمرمُذهلة،وهيبيئاتقاسيةليسلهامثيلعلىكوكبنا。ولهذه الأحواض أهميتها في مُختلف المجالات。حيثُإنهامصدرللميكروباتالجديدةالغريبة،ولهااستخداماتعديدةوجديدة،كماأنهانافعةفيعمليةالبحثعنالحياةخارجكوكبالأرض。ولكننامازلنافيبدايةطريقاستكشافهذهالأحواض،والكائناتالقاطنةفيها،ويمكنناترقبظهورنتائجأخرىعديدةفيالمُستقبلالقريب。

مسردللمصطلحات

الصفائح التكتونية(大地板块)：↑عبارةعنقطعضخمةمنالقشرةالأرضيةتتغيروتتحركبينالفينةوالأخرى。ويصطدم كل منها بالأخرى، أو تبتعد عن بعضها بعضًا。

علم الأحياء الجزيئي(分子生物学)：↑دراسةالكائناتالحيةحسبجزيئاتها(مثل:الحمضالنوويأوالبروتينات)بدلًامندراسةالكائنالحيبأكمله。

البيئة القاسية(极端环境)：↑مكانذوظروفتختلفكثيرًاعنظروفالمكانالذينستطيعالعيشفيه。ومنهذهالأمثلة:درجاتالحرارةالمُرتفعةأوالمُنخفضة،أوالظروفالحمضيةأوالقلوية،أوالضغطالمُرتفع،أوالملوحةالمرتفعة。

إقرار تضارب المصالح

يعلنالمؤلفونأنالبحثقدأُجريفيغيابأيعلاقاتتجاريةأوماليةيمكنتفسيرهاعلىأنهاتضاربمحتملفيالمصالح。

---

المراجع

[1]↑安图内斯，A.，恩古吉，D. K.和斯汀尔，U. 2011。红海(和其他)深海缺氧盐水湖的微生物学。环绕。Microbiol。代表。3:416-33。doi: 10.1111 / j.1758-2229.2011.00264.x

[２]↑Antunes, A.， Rainey, F. A.， Wanner, G.， Taborda, M.， Pätzold, J.， Nobre, M. F.等。2008。来自红海深海盐水的一种新的嗜盐无壁收缩细菌谱系。j . Bacteriol。190:3580-7。doi: 10.1128 / jb.01860-07

[3]↑安图内斯，A.，埃德尔，W.，法雷拉，P.，桑托斯，H.和胡贝尔，R. 2003。Salinisphaera shabanensisgen. nov.， sp. nov.，一种来自红海沙班深海盐水-海水界面的新型中等嗜盐细菌。极端微生物7:29-34。doi: 10.1007 / s00792 - 002 - 0292 - 5

[4]↑安图内斯，A.，斯塔克布兰特，E.，利马，N. 2016。促进生物经济:欧洲文化收藏和微生物学教育和培训。Microbiol趋势。24:77-9。doi: 10.1016 / j.tim.2015.11.010

［5］↑安图内斯，Simões, M. F.， Grötzinger, S. W.，埃平格，J.， Bragança, J.和巴伊奇，V. B. 2017。生物勘探古菌:关注极端嗜盐菌，见生物勘探。生物多样性与保护专题，卷16，编R.帕特森和N.利马(Cham:施普林格)。p . 81 - 112。doi: 10.1007 / 978 - 3 - 319 - 47935 - 4 _5

[6]↑Varrella, S, Tangherlini, M，和Corinaldesi, C. 2020。深高盐缺氧盆地是具有生物技术价值的多嗜极原核生物尚未开发的储层。3月的药物18:91。doi: 10.3390 / md18020091

[7]↑安图内斯，A.， olson - francis, K.和McGenity, T. J. 2020。探索深海盐水，将其作为太阳系外冰冷卫星上海洋的潜在陆地类似物。咕咕叫。问题Mol. Biol。38:123。doi: 10.21775 / cimb.038.123