اکوسیستم‌های میکروبی مدرن چشم‌اندازی برای حیات اولیه روی زمین

پژوهش جدیدی که در دانشگاه میامی و در دانشکده‌ی علوم دریایی و اتمسفری توسط گروهی از پژوهشگران صورت گرفته است می‌تواند چشم‌انداز جدیدی را درباره‌ی متفاوت‌ترین و گسترده‌ترین اکوسیستم‌های میکروب‌های زنده‌ای که در حال حاضر وجود دارند ارائه کند. این بررسی دیدگاه نوینی را در زمینه‌ی رشد و پرورش میکروب‌ها و همچنین در زمینه‌ی ساختارشناسی آبسنگ‌های میکروبی (micronal reef) موسوم به استروماتولیت‌ها پیش روی ما می‌گذارد. یافته‌های بررسی می‌تواند به عنوان پنجره‌ای نو درباره‌ی پیدایش و فرگشت حیات روی کره‌ی زمین به شمار رود.

گروه پژوهش بین‌المللی بیش از سه سال زمان را برای جمع‌آوری داده‌های مربوط به یکی از چندین جامعه‌ی استروماتولیتی زنده روی کره‌ی زمین واقع در خلیج شارک استرالیای غربی صرف کرده‌اند. نقشه‌های به دست آمده از استروماتولیت‌های خلیج شارک از ناحیه‌ای از این خلیج به نام «هاملین پول» ترسیم شده‌اند. این نقشه‌ها از وجود هشت حوزه‌ی ناهمسان استروماتولیتی در ناحیه‌ی مذکور پرده برداشتند. هر یک از این حوزه‌ها از نظر شکل‌های ساختاری با هم تفاوت داشتند و گفتنی است که بسیاری از آنها هم تا به امروز شناخته نشده بودند. یافته‌های جدید جایگزین مدل‌های پیشین ارائه شده برای رشد استروماتولیت‌های خلیج شارک شد و همچنین به طور مستند و قطعی روی این نکته صحه گذاشت که رسوب مواد معدنی در شکل‌گیری قالب‌ها و ساختارهای استروماتولیتی تاثیر دارد. این ساختارها با موارد مربوط به استروماتولیت‌های دوران پرکامبرین که مربوط به سه میلیارد سال پیش است دارای وجوه اشتراک هستند.

استرومالیت‌ها از سنگ آهک ساخته شده‌اند و از این حیث شبیه تپه‌های مرجانی هستند. اما تفاوتی که وجود دارد این است که در آنها لایه‌های میکروبی هم وجود دارد. فعالیت‌های موجودات میکروبی به ویژه سیانوباکترها منجر به انباشتگی تدریجی ریزدانه‌ها و سپس ته‌نشینی مواد سیمانی می‌شود. بازمانده‌های فسیلی از استروماتولیت‌ها در حدود ۷۵ درصد کل بازه‌ی پیدایش کره‌ی زمین را در خود دارند. میکروب‌های تشکیل دهنده‌ی استروماتولیت‌ها همچنین اکسیژن تولیدی خود را هم در جو رها ساخته‌اند که همین امر باعث فرگشت ارگانیزم‌های رده‌بالاتر از جمله انسان‌ها شده است. پاملا ریید (Pamela Reid) یکی از اعضای گروه از دانشگاه میامی در این باره می‌گوید:

استروماتولیت‌های خلیج شارک به عنوان یک آزمایشگاه منحصر به فرد شناخته می‌شود که باید به بهترین شکل ممکن زندگی میکروبی روی کره‌ی زمین را در آن مورد بررسی قرار دهیم.

با وجود اینکه در زمان‌های آغازین کره‌ی زمین این موجودات به فراوانی وجود داشته‌اند اما در دنیای مدرن امروزی شمار استروماتولیت‌ها کم است و بنابراین ماهیت آنها به طور کامل درک نشده است. استروماتولیت‌های مدرن مانند همان‌هایی که در خلیج شارک وجود دارند در محیط‌های بسیار پرنمک گسترش یافته‌اند. در این محیط‌ها رقابت‌های حیوانی و همچنین رقابت با ارگانیزم‌هایی از قبیل مرجان‌ها و گیاهان دریایی بسیار کمتر دیده می‌شود. اریکا سوئوساری (Erica Suosaari) یکی دیگر از اعضای گروه از دانشگاه میامی می‌گوید:

اکنون زمان مناسب برای بررسی استروماتولیت‌ها است چون این موجودات در برابر بالا آمدن سطح آب دریاها آسیب‌پذیرند و این اتفاقی است که در دهه‌های آینده روی خواهد داد. تصویربرداری پیوسته و بررسی‌های ریزبینانه در سایت پژوهشی وورلد هریتج خلیج شارک برای مدیریت و نگه داری این منظره‌های طبیعی منحصر به فرد و همچنین برای بررسی و فهم بیشتر دوران‌های آغازین کره‌ی زمین لازم و ضروری است.

یافته‌های جدید در مورد ناهمسانی‌های شکلی جامعه‌های میکروبی گوناگون و ته‌نشینی مواد معدنی در استروماتولیت‌های زنده‌ی خلیج شارک بیان می‌کند که این سیستم به عنوان یک پنجره‌ی جدید به روی دوران‌های آغازین حیات در زمین به شمار می‌رود و به عنوان پایه‌ای است برای بازسازی محیط‌های زیست در زمان کهن و همچنین فهم و دریافت چگونگی برهم‌کنش مجموعه‌های میکروبی با هم در این محیط‌ها.