ما مقدار الحياة على الأرض بالضبط؟
تاريخ النشر: 3rd, December 2023 GMT
الولايات المتحدة – كشفت حسابات حديثة، أجراها فريق من علماء الأحياء والجيولوجيا، أن عدد الخلايا الحية على وجه الأرض يفوق عدد النجوم في الكون أو حبات الرمل على كوكبنا.
ويقدر الرقم بمليون تريليون تريليون، أو 10^30 بالرمز الرياضي (1 متبوعا بـ 30 صفرا).
وتمثل الميكروبات الغالبية العظمى من هذه الخلايا، وهي صغيرة جدا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
وقال بيتر كروكفورد، عالم الأحياء الجيولوجية بجامعة كارلتون في أوتاوا والمعد الرئيسي للتقرير، الذي نُشر في مجلة Current Biology: “النتيجة الكبيرة هي أن هذا يضع الأرض كمعيار لعلم الكواكب المقارن”. وهذه النتيجة “تسمح لنا بطرح أسئلة كمية أكثر حول المسارات البديلة التي يمكن أن تتخذها الحياة على الأرض، وكم الحياة التي يمكن أن تكون ممكنة على كوكبنا”.
وكتب مايكل كيب من جامعة Duke، والذي لم يكن جزءا من الدراسة، في Current Biology Dispatches: “في الساحة الكونية الشاسعة، ربما تكون هناك كواكب تعيش بسرعة وتموت فتية، في حين أن أخرى بطيئة وثابتة. أين تقع الأرض في هذا الطيف؟.
ووافق كاليب شارف، عالم الأحياء الفلكية في مركز أبحاث Ames التابع لناسا، الدكتور كروكفورد في رأيه. وكتب في رسالة بالبريد الإلكتروني: “كان هناك عدد من الأعمال المثيرة للاهتمام في العام أو العامين الماضيين، حيث تراجع الناس خطوة إلى الوراء للتفكير حقا في الطرق التي تطبع بها الحياة نفسها على الكوكب”.
وفقا للسجل الأحفوري، ظلت الجيولوجيا والتطور في تناغم لمدة 3.8 مليار سنة، حيث كان عمر كوكبنا 700 مليون سنة فقط. وفي ذلك الوقت ظهرت أولى المخلوقات وحيدة الخلية، ربما في فتحات بركانية تحت سطح البحر، تتغذى على الطاقة الكيميائية المحيطة بها.
وقد تزايد عدد الخلايا بشكل كبير منذ ذلك الحين، حتى من خلال الكوارث الجيولوجية وأحداث الانقراض، التي فتحت طرقا جديدة للتطور.
وزُرعت بذور الحياة الحيوانية في وقت ما في الماضي المعتم، عندما تعلمت بعض البكتيريا استخدام ضوء الشمس لتقسيم جزيئات الماء وإنتاج الأكسجين. وقبل 2.4 مليار سنة مضت، مع رسوخ عملية التمثيل الضوئي، بدأت كمية الأكسجين في الغلاف الجوي في الارتفاع بشكل كبير.
وقال بيتر وارد، عالم الحفريات من جامعة واشنطن، إن حدث الأكسدة العظيم “كان بوضوح أكبر حدث في تاريخ المحيط الحيوي”.
وبدون عملية التمثيل الضوئي، لن يكون لدى بقية الخليقة سوى القليل من الطعام. ولكنها مجرد خيط واحد في شبكة من حلقات ردود الفعل الجيولوجية للطقس والمحيطات والميكروبات والبراكين، للحفاظ على استقرار الكرة الأرضية ودفئها بشكل أساسي والسماح للحياة بالنمو.
وأدى ظهور البكتيريا الزرقاء إلى ما يعرف باسم الانفجار الكامبري منذ حوالي 550 مليون سنة، عندما ظهرت كائنات متعددة الخلايا – الحيوانات – بغزارة مفاجئة ورائعة في السجل الأحفوري.
وأدرك كروكفورد وزملاؤه أنهم يستطيعون تتبع نمو الخلايا عبر الزمن عن طريق قياس النظائر المعدنية وكمية الأكسجين في الصخور القديمة. ونتيجة لذلك، تمكنوا من تقدير إجمالي الحياة التي أنتجتها الأرض منذ بدايتها – حوالي 10^40 خلية، أي ما يقرب من 10 مليار خلية أكثر مما هو موجود حاليا.
وعلى الرغم من أن هذا العدد يبدو ضخما، إلا أنه لا يمثل سوى 10% من جميع الخلايا التي ستتكون عندما يسدل الستار على الحياة على الأرض بعد مليار سنة من الآن.
ويقول علماء الفلك إنه مع تقدم عمر الشمس، ستتضخم عملية التجوية وغسل ثاني أكسيد الكربون. وفي الوقت نفسه، مع انخفاض باطن الأرض تدريجيا، سيهدأ النشاط البركاني، ما سيوقف تجديد الغازات الدفيئة.
ونتيجة لذلك، قال كروكفورد: “من غير المرجح أن ينمو المحيط الحيوي للأرض بما يتجاوز ∼ 10 ^ 41 خلية متكاملة زمنيا عبر كامل العمر الصالح للحياة على الكوكب”.
وأوضح الدكتور كروكفورد أنه كلما زاد عدد الخلايا، زاد عدد مرات تكاثرها، ما أدى إلى إنتاج المزيد من الطفرات.
المصدر: نيويورك تايمز
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
إقرأ أيضاً:
لا.. لا يزال الذئب الرهيب مفقودًا ولم يُعاد إلى الحياة
تدّعي شركة تُدعى «كولوسال بايوساينس «أنها أعادت الذئب الرهيب dire wolf إلى الحياة». في 1 أكتوبر 2024 ولأول مرة في تاريخ البشرية نجحت كولوسال في إعادة نوع كان قد انقرض باستخدام علم إعادة إحياء الأنواع المفقودة. هكذا جاء النص في موقع الشركة الأمريكية. ولكن إليكم ما نعرفه حتى الآن.
ما الذي حدث؟
تدعي كولوسال أن 3 جراء ذئاب رمادية معدلة وراثيًا: ذكران يدعيان «ريموس» و«رومولوس» وُلدا في أكتوبر، وأنثى تدعى «كاليسي» وُلدت في يناير، هم في الواقع ذئاب رهيبة. كما أعلنت الشركة مؤخرًا عن إنشاء فئران صوفية وجينوم شبه كامل لثيلاسين (أو نمر تسمانيا).
ما هو الذئب الرهيب؟
الذئاب الرهيبة هي كلاب كبيرة منقرضة كانت تعيش في الأمريكيتين حتى حوالي 10,000 سنة مضت. كانت هذه الحيوانات تشبه الذئاب الكبيرة ذات المعاطف البيضاء. وقد أصبحت مشهورة بفضل مسلسل «صراع العروش»؛ لذا تم تسمية الأنثى «كاليسي» نسبةً إلى إحدى الشخصيات الرئيسية في المسلسل.
إذن الذئب الرهيب هو نوع من الذئاب المنقرضة؟
لا، كان يُعتقد أن الذئاب الرمادية والذئاب الضخمة مرتبطتان ارتباطًا وثيقًا بناءً على تشابهاتهما الجسدية، لكن دراسة أجريت في 2021 على الحمض النووي القديم كشفت أن آخر أسلاف مشتركة بينهما كان قبل حوالي 6 ملايين سنة. ويُعدّ كل من ابن آوى - وهو من الكلاب البرية الإفريقية - والدهول أكثر ارتباطًا بالذئاب الرمادية من الذئاب الضخمة.
هل يعني ذلك أن هناك اختلافات جينية كبيرة بين الذئاب الرمادية والذئاب الرهيبة؟
تقول «بيث شابيرو» من كولوسال إن فريقها قد قام بتسلسل الجينوم الكامل للذئب الرهيب وسينشره قريبًا للجمهور. لم تتمكن شابيرو من تحديد عدد الفروق بين النوعين، لكنها قالت إن النوعين يتشاركان 99.5% من الحمض النووي. ولأن الجينوم الخاص بالذئب الرمادي يحتوي على حوالي 2.4 مليار قاعدة جينية؛ فهذا يترك مجالًا لعدة ملايين من الفروق في القواعد الجينية.
وتدعي كولوسال أنها حولت الذئاب الرمادية إلى ذئاب ضخمة من خلال 20 تعديلًا جينيًا فقط؟
هذا ما تدعيه الشركة. في الواقع؛ خمسة من تلك التعديلات العشرين تعتمد على طفرات معروفة تُنتج معاطف فاتحة في الذئاب الرمادية حسبما أخبرت شابيرو مجلة «نيو ساينتست». أما التعديلات الـخمسة عشر الأخرى فهي تعتمد بشكل مباشر على جينوم الذئب الرهيب، وتهدف إلى تعديل حجم الحيوانات وبنيتها العضلية وشكل آذانها. ويستغرق الأمر عامًا أو نحو ذلك حتى يتضح ما إذا كانت هذه التعديلات قد أدت إلى التأثيرات المطلوبة حسب قول شابيرو.
إذن هذه الجراء ليست ذئابًا رهيبة على الإطلاق؟
الموضوع يتوقف على كيفية تعريف الأنواع. تقول شابيرو: «النوع هو وحدة تراتبية تنتمي لنظام تصنيف بشري في النهاية، ويمكن للكل أن يكونوا على حق، رغم اختلافهم. يمكن استخدام علم الفيلوجيني (تطور السلالات) لتحديد ما ستسميه نوعًا نحن نتبنى الظواهرية؛ إذا كانت [الجراء] تبدو كذئاب رهيبة فهي إذن ذئاب رهيبة».
ماذا سيحدث للذئاب الرمادية المعدلة وراثيًا التي تبدو مثل الذئاب الرهيبة؟
تقول شابيرو إن هذه الحيوانات تُربى في محمية تمتد على 800 هكتار؛ حيث تراقب ويعتنى بها. ولا توجد خطط للسماح لها بالتكاثر.
عن مجلة نيو ساينتست
مصر .. هزة أرضية يشعر بها سكان القاهرة الكبرى