فلزات سنگین، حیات را پیچیده‌تر کردند

کمی کمتر از دو میلیارد سال پیش، فلزاتی از قبیل مس، مولیبدن و روی، در دسترس سلول‌های اولیه قرار گرفتند؛ یعنی در همان زمانی که این سلول‌ها پیچیده‌تر هم شدند. حال، دانشمندان خبر از شناسایی عاملی داده‌اند که فلزات مزبور را برای این سلول‌های اولیه مهیا کرد و موجبات رشد، تکوین و پراکندگی‌شان در سطح زمین را فراهم آورد. به‌گفته آن‌ها، کلید مسأله در سنگ گرانیت نهفته بود.طبق این پژوهش، حدود دو میلیارد سال پیش، گرمای فزاینده اعماق زمین، گدازه‌های پر از فلز را به سطح آورد که بعد از سرد شدن‌شان، به‌شکل سنگ گرانیت درآمدند. دانشمندان از این پدیده به دگرگونی‌های وسیع سطح زمین و همچنین تحولات شیمیایی اقیانوس‌ها در همان زمان پی بردند. این فرضیه، باور رایج دانشمندان مبنی بر اینکه تغییرات شیمیایی اقیانوس‌ها در وهله اول این گذار مشهود را در تاریخچه موجودات زنده سبب شد، با چالش مواجه کرده، چراکه به‌گفته جان پارنل (John Parnell)، زمین‌شناسی از دانشگاه آبردین انگلستان، “شکی نیست که مقادیر قابل توجهی فلز عملاً در اقیانوس‌ها انباشته شده بوده”، و این می‌بایست علتی داشته باشد. وی می‌افزاید: “[ما] می‌گوییم این [کل] محیط زمین بوده که با مقادیر تازه‌ این فلزات مواجه شده بوده”.

پارنل، برای اینکه نشان بدهد چگونه سنگ‌های گرانیت اصلاً تشکیل شده‌اند، به سطح قاره‌ها راه پیدا کردند و بعد از آن دچار فرسایش شدند، به چندین مدرک ارجاع می‌دهد. به‌گفته او، عامل فرسایش باعث رهاسازی فلزات از دام سنگ شد که در پی آن جریانات سیلابی، فلزات رهاشده را به دریاچه‌ها و دریاهای کم‌عمق انتقال دادند؛ یعنی مناطقی که حیات اولیه می‌توانسته فلزات را گرد هم جمع آورده و بر پیچیدگی ِ خود بیفزاید.

پارنل و همکارانش، در گزارش‌شان که در شماره این ماه نشریه Geology انتشار یافته، می‌نویسند: “فرض‌مان بر این است که فلزات، به‌واسطه ملغمه‌‌ای [از عوامل] تعیین‌کننده، مشتمل بر رشد قاره‌ها، تجمع فلزات در نزدیکی سطح زمین و همچنین فرسایش سطح، طی دوران مزوپروتروزوئیک [از ۱/۶ تا ۱میلیارد سال پیش] به سطح زمین انتقال یافتند”. موجودات زنده نیز حدود ۳/۵ میلیارد سال پیش، به‌شکل سلول‌های پروکاریوتی – فاقد هسته – پدید آمدند. سلول‌های پیچیده‌تر – موسوم به یوکاریوت‌ها – شامل هسته هم می‌شدند و پیدایش‌شان به حدود دو میلیارد سال پیش برمی‌گردد. از حدود دو تا یک میلیارد سال پیش، این سلول‌ها تکثیر شدند و در پی‌شان فرآیند لقاح جنسی به‌وجود آمد و بدین‌ترتیب، اولین موجودات زنده چندسلولی هم پا به صحنه گذاشتند.

پارنل می‌گوید او با این کارش، دو حوزه تحقیقاتی را در تعامل با هم قرار داده تا چنین نتایجی به دست آید. اولی مربوط به دانشمندانی می‌شده که به نقاط عطف تعیین‌کننده‌ای در تاریخچه موجودات زنده، به موازات دسترسی ِ فزاینده‌شان به کانی‌های پرفلز معدنی پی بردند؛ و دومی هم حوزه پژوهش‌های گروهی از دانشمندان بوده که نشان دادند سنگ گرانیت، میزبان بخش اعظم این فلزاتی‌ست که تقریباً همزمان پیدا شده بودند. او می‌گوید: “هیچکس تاکنون از این منظر به موضوع نگاه نکرده بود”.

آریل آنبار (Ariel Anbar)، زمین‌شناسی از دانشگاه ایالتی آریزونا، در خصوص این پژوهش می‌گوید: “واقعاً جالب بود. اکثرمان در جامعه [زمین‌شناسی]، به‌ندرت اصلاً توجهی به وجود این نوع ارتباطات می‌کردیم و اهمیتش را متوجه نمی‌شدیم”. وی که این مقاله را “تأمل‌برانگیز” می‌خواند، قبلاً افزایش دسترسی موجودات زنده به اکسیژن را به‌عنوان عاملی برای رشد پیچیدگی حیات معرفی کرده بود . با این‌حال آنبار این را هم می‌افزاید که فرآیندهای پیچیده، محصول تعامل چندین مؤلفه‌اند. “گمان کنم باید در استفاده از این جمله که «اوه! این مؤلفهْ دیگر کلید حل معماست»، کمی احتیاط به خرج بدهیم. احتمالاً پای چندین مؤلفه در میان است”.

صرفنظر از این‌که دلیل اصلی دسترسی موجودات زنده کهن به فلزات تازه‌ای نظیر مس، مولیبدن و روی چه بوده؛ نقش این عناصر را در تکوین حیات پیچیده نباید دست‌کم گرفت. پارنل در این‌باره می‌گوید: “خیلی از مردم می‌دانند که آهن زیادی در بدن‌مان وجود دارد و می‌شود این را از رنگ سرخ خون‌مان فهمید. ما به همان اندازه هم روی در بدن داریم”.

از ما حمایت کنید تا سایت بسته نشود

با توجه به افزایش قیمت دلار، هزینه تمدید هاست بالا رفته. برای ادامه فعالیت سایت نیاز به کمک‌های مالی داریم. در صورتی که کمک‌ها نتواند ۵۰٪ هزینه تمدید را پوشش دهد، مجبور به پایان فعالیت می‌شویم. مهلت تمدید هاست، آخر مهرماه است.

می‌خواهم کمک کنم

برو به صفحه اول سایت