تحقیقات جدید نشان داده است که یک بیوسفر میکروبی غنی در 4 متری زیر سطح سوخته صحرای آتاکامای شیلی مدفون شده است. دنیای پنهان باکتری ها یکی از عمیق ترین جهان هایی است که در خاک های آتاکاما یافت می شود و می تواند به جستجوی حیات در مریخ کمک کند.
پیش از این حیات میکروبی تا عمق 80 سانتی متری در صحرای آتاکاما ثبت شده بود، اما به گفته محققان، این بیوسفر جدید کاملاً از سطح دره کاملاً خشک یونگای جدا شده است.
بر اساس مطالعهای که روز سهشنبه (23 آوریل) در مجله PNAS Nexus منتشر شد، این جامعه تازه کشفشده در خاکهایی با عمق 2 متر تا حداقل 4 متر زندگی میکند و تحت سلطه اکتینوباکتریها، گروه متنوعی از باکتریها هستند که در محیطهای بهطور غیرقابل تحملی رشد میکنند. از جمله قطب شمال، چشمه های آب گرم جوشان و دریاهای شور یافت می شود.
به گفته محققان: “اطلاعات کمی در مورد حیات میکروبی در لایههای رسوبی عمیقتر وجود دارد. جوامع توصیفشده در این مطالعه میتوانند نسبت بالایی از یک بیوسفر عمیق در زیر خاکهای بیابانی فوقخشک را نشان دهند.”
علاوه بر این، محققان دریافتند که اکتینوباکتری ها در نزدیکی سطح، بین 2 تا 5 سانتی متر عمق زندگی می کنند. بر اساس این مطالعه، تیم تحقیقاتی عمیقتر را حفاری کردند و باکتریهای متعلق به شاخه Firmicutes را یافتند که به غلظتهای بالای نمک مقاوم هستند و برای زنده ماندن به اکسیژن نیاز ندارند.
صحرای آتاکاما این بیابان گرم ترین خشک ترین بیابان جهان است که به اندازه سیاره زهره نور خورشید را دریافت می کند. تنها تعداد انگشت شماری از حیوانات در شرایط سخت زنده می مانند، از جمله موش گوش برگدار داروین (Phyllotis darwini) و روباه خاکستری آمریکای جنوبی (Lycalopex griseus)، اما برخی از باکتری ها در خاک های بیابانی شور و غنی از مواد معدنی رشد می کنند.
محققان نمونههایی از خاک صحرای آتاکاما برداشتند و محتوای DNA آنها را غربال کردند تا فقط سلولهای میکروبی زنده را استخراج کنند.
برای یافتن اطلاعات بیشتر در مورد این ساکنان میکروسکوپی، محققان نمونه های خاک را از یک گودال در دره یونگای حفر کردند و هر ذره DNA را که می توانستند پیدا کنند استخراج کردند. تحقیقات قبلی بین DNA میکروبهای زنده و مرده تمایز قائل نشده بود، بنابراین محققان روشی را برای جدا کردن DNA موجود در سلولهای زنده موسوم به DNA درون سلولی از DNA شناور آزاد یا خارج سلولی ابداع کردند.
“این رویکرد پیشرفت قابل توجهی در مطالعات تنوع میکروبی در محیط های شدید خواهد بود، زیرا به طور موثر سوگیری از DNA مشتق شده از سلول های مرده را حذف می کند.”
باکتریها در بالای 79.25 سانتیمتر خاک فراوان بودند، اما تقریباً بین 79.25 تا 201.17 سانتیمتر عمق وجود نداشتند، جایی که غلظت نمک حتی برای قویترین میکروبها بسیار بالا بود. اما در اعماق کمتر، محققان یک “منطقه گذار” به یک جامعه میکروبی پایدار را کشف کردند. این منطقه انتقال همزمان با تغییر خاکهای غنی از رسی معروف به نهشتههای پلایا به نهشتههای رودخانهای باستانی بود.
محققان بر این باورند که اکتینوباکتری ها در حدود 19000 سال پیش مستعمره ای در نهشته های رودخانه ای تشکیل داده اند و هزاران سال در زیر رسوبات پلایا مدفون بوده اند. میکروب ها در عمق با استخراج آب از گچ زنده می مانند که وقتی انیدریت معدنی در معرض آب قرار می گیرد تشکیل می شود. این واکنش در دماهای بالا برگشت پذیر است و می تواند آب را در خاک آتاکاما آزاد کند.
صحرای آتاکاما اغلب به عنوان مکانی مشابه برای مطالعه شرایط سخت مریخ استفاده می شود، جایی که سطح آن کاملاً بی جان است اما ممکن است شواهدی از حیات میکروبی در زیر آن وجود داشته باشد. محققان در این مطالعه خاطرنشان کردند که تحقیقات جدید می تواند به جستجوی حیات در سیاره سرخ کمک کند، زیرا مریخ دارای ذخایر گچ است که به طور بالقوه می تواند منبع آب برای حیات فرازمینی باشد.
طبق دانش ما، این نشان دهنده عمیق ترین تحقیقات میکروبی و کشف حیات میکروبی در خاک های آتاکاما تا به امروز است.