دانشمندان آنچه را که ممکن است نوع منحصربه‌فردی از اکوسیستم روی زمین و دریچه‌ای برای ورود به مراحل اولیه حیات در این سیاره باشد، مستند کرده‌اند. محیطی که قبلاً برای علم ناشناخته بود، شامل سیستمی از تالاب‌ها است که توسط دشت‌های نمکی در پونا د آتاکاما آرژانتین، یک صحرای مرتفع احاطه شده‌اند. همچنین شبیه به چیزی است که زمین در 3.5 میلیارد سال پیش می‌بود و حتی ممکن است شباهت‌هایی به مریخ باستانی داشته باشد.
این یکی از خشک ترین است محیط های روی زمین. به ندرت باران می بارد و نور خورشید شدید است و محیطی را ایجاد می کند که تنها تعداد کمی از گیاهان و حیوانات می توانند زنده بمانند. اما تالاب ها خانه چیز دیگری هستند: استروماتولیت هاجوامع میکروبی پیچیده ای که در حین رشد تپه های سنگی غول پیکر ایجاد می کنند، درست مانند مرجان ها که یک صخره میلی متر در میلی متر می سازند.
مشاهدات اولیه توسط برایان هاینک زمین شناس و تیمش در دانشگاه کلرادو بولدر نشان می دهد که این جوامع ممکن است شبیه استروماتولیت هایی باشند که در دوره ای از تاریخ زمین به نام آرکئن زندگی می کردند، یک عصر زمین شناسی 4000 تا 2500 میلیون سال پیش. در آن زمان تقریباً هیچ اکسیژنی در جو وجود نداشت.
این تالاب ممکن است یکی از بهترین نمونه های مدرن از اولین نشانه های حیات روی زمین باشد. برخی، پروفسور آزمایشگاه فیزیک جوی و فضایی (LASP)، در بیانیه‌ای گفت: «این شبیه هر چیزی است که من تا به حال دیده‌ام یا واقعاً شبیه هر دانشمندی است. این شگفت‌انگیز است که هنوز هم می‌توانید چیزهای غیرمستندی مانند این را در سیاره ما پیدا کنید.»
یک سفر سخت
هاینک در طول زندگی حرفه‌ای خود به برخی از سخت‌ترین محیط‌های روی زمین رفته است تا پتانسیل وجود حیات را کشف کند. سیارات و قمرهای بیگانه. او به قله اوخوس دل سالادو صعود کرده است بلندترین آتشفشان فعال جهان در مرز آرژانتین و شیلی قرار گرفت و اکسپدیشن هایی را انجام داد به قطب جنوب در تعقیب شهاب سنگ های سقوط کرده
در آوریل 2022، ماریا فاریاس، میکروبیولوژیست، هاینک را به یکی از سایت های تحقیقاتی خود در شمال غربی آرژانتین آورد. برای رسیدن به آنجا، 9 ساعت در یک جاده خاکی رانندگی کردند، سپس در روستایی 35 نفری ماندند که برای آب به یک چشمه متکی هستند. در آخرین شب خود در شهر، او به تصاویر ماهواره ای از بیابان اطراف نگاه می کرد و چیزی شبیه به شبکه ای از تالاب ها را دید.
او و فاریاس که کنجکاو شده بودند، تا آنجا که می‌توانستند رانندگی کردند و سپس با پای پیاده به داخل آن رفتند آفتاب سوزان. او گفت: «در بعضی جاها تا زانو در لجن شور بودیم. وقتی به تالاب رسیدند، هاینک می دانست که چیز خاصی است. شبکه 12 تالاب در حدود 25 هکتار است. در زیر آب هاینک تپه هایی از رنگ سبز – استروماتولیت های باستانی – را می دید.
حیات روی زمین و مریخ
استروماتولیت ها به طور کلی به جوامع مختلف میکروبی مرتبط با لایه های سنگی اشاره دارند. چنین تشکیلاتی را می توان امروزه در جاهای دیگر زمین، مانند سواحل باهاما، یافت. با این حال، استروماتولیت های مدرن معمولا نشان می دهند اندازه متوسط و با جذب ذراتی مانند ماسه و ریزه های معلق در اقیانوس به طور غیر فعال رشد می کنند.
در مقابل، استروماتولیت های باستانی می توانستند به ارتفاع 20 فوت برسند. آنها به طور فعال کلسیم را جذب می کنند و دی اکسید کربن از آب های اطراف، باعث می شود مواد معدنی در اطراف آنها نشست کند. تشکل‌های موجود در تالاب‌های آتاکاما بیش از هر گونه حیاتی که اکنون روی زمین وجود دارد، به برخی از جوامع دوران آرکئن شباهت دارد.
لایه های سنگی آنها عمدتاً از گچ که یک کانی معمولی است تشکیل شده است فسیل های استروماتولیت اما تقریباً در تمام اشکال استروماتولیت مدرن وجود ندارد. از نظر بیولوژیکی، آنها توسط یک لایه بیرونی سیانوباکتری ها (میکروب های فتوسنتزی) و یک هسته صورتی غنی از باستان شناسی – موجودات تک سلولی که اغلب در محیط های شدید روی زمین یافت می شوند، تشکیل می شوند.
هاینک گفت: «ما فکر می‌کنیم که این تپه‌ها در واقع از میکروب‌ها رشد می‌کنند، چیزی که در قدیمی‌ترین آنها اتفاق می‌افتد. برای محققین روشن نیست که چرا در این مکان خشن شکل گرفته اند. آنها معتقدند که محیط تالاب ممکن است شبیه شرایط زمین باستانی باشد. آبها شور و اسیدی هستند و در معرض سطوح بالایی از تابش خورشید هستند.
استروماتولیت‌ها می‌توانند پاسخ‌هایی را در مورد چگونگی آغاز حیات در مریخ – مانند زمین میلیاردها سال پیش – به دانشمندان بدهند. “اگر زندگی در مریخ تا سطح فسیلی تکامل یافته باشد، به این شکل خواهد بود. درک این جوامع مدرن روی زمین می‌تواند به ما اطلاع دهد که در جستجوی ویژگی‌های مشابه در زمین، به دنبال چه چیزی باشیم صخره های مریخی،” هاینک گفت.
مطالعه در سررسید
محققان امیدوارند آزمایش‌های بیشتری انجام دهند تا تأیید کنند که این استروماتولیت‌ها واقعاً به طور فعال سازنده‌های سنگی خود را می‌سازند و بررسی کنند که چگونه میکروب‌ها از چنین شرایط سختی جان سالم به در برده‌اند. با این حال، ممکن است زمان آنها تمام شود. این منطقه به یک شرکت معدن لیتیوم اجاره داده شده است. هنگامی که حفاری شروع می شود، تالاب ها می توانند به طور جدی تغییر شکل دهند.
“همه اینها، اکوسیستم منحصر به فرد هاینک گفت که ممکن است چند سال دیگر از بین برود. امیدواریم بتوانیم از برخی از این سایت‌ها محافظت کنیم، یا حداقل آنچه را که در آنجا وجود دارد، قبل از اینکه برای همیشه از بین برود یا مختل شود، با جزئیات شرح دهیم.»
یافته های اولیه ارائه شدند این ماه در نشست 2023 اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا در سانفرانسیسکو.
