الأكسجين، الجزيء الذي يدعم الحياة الذكية كما نعرفها، يتم تصنيعه إلى حد كبير بواسطة النباتات. سواء تحت الماء أو على الأرض، فإنها تفعل ذلك عن طريق التمثيل الضوئي لثاني أكسيد الكربون. لكن، دراسة حديثة يوضح أنه يمكن إنتاج الأكسجين دون الحاجة إلى الحياة في أعماق لا يصل إليها الضوء.
مؤلفو منشور حديث في علوم الأرض الطبيعية، كنا نجمع عينات من رواسب المحيطات العميقة لتحديد معدل استهلاك الأكسجين في قاع البحر من خلال أشياء مثل الكائنات الحية أو الرواسب التي يمكن أن تتفاعل مع الأكسجين. لكن في العديد من تجاربهم، وجدوا في الواقع أن الأكسجين يتزايد بدلاً من التناقص كما كانوا يتوقعون. وهذا جعلهم يتساءلون عن كيفية إنتاج هذا الأكسجين.
ووجدوا أن إنتاج الأكسجين “المظلم” هذا في قاع البحر يبدو أنه يحدث فقط في وجود مركزات معدنية تسمى العقيدات المتعددة المعادن ورواسب المعادن تسمى الرواسب المعدنية. يعتقد المؤلفون أن العقيدات تحتوي على المزيج الصحيح من المعادن، وهي معبأة بكثافة كافية لمرور تيار كهربائي عبرها. التحليل الكهربائي، مما يخلق طاقة كافية لفصل الهيدروجين (H) والأكسجين (O) عن الماء (H₂O).
واقترح المؤلفون أيضًا أن كمية الأكسجين الناتجة قد تتقلب اعتمادًا على عدد وخليط العقيدات الموجودة في قاع المحيط.
كان هذا الفريق البحثي يحاول فهم الآثار المترتبة على استخراج المعادن من قاع البحر العميق مثل الليثيوم أو الكوبالت أو النحاس، بتمويل من شركة استخراج في محاولة لضمان أن التعدين في أعماق البحار يؤدي إلى فائدة صافية للإنسانية والبشرية. نظام الأرض. ويستخدم الليثيوم والكوبالت، على سبيل المثال، في صناعة البطاريات القابلة لإعادة الشحن للهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والمركبات الكهربائية. يعد النحاس أمرًا حيويًا للأسلاك الكهربائية في أجهزة مثل أجهزة التلفزيون والراديو والأسقف والسباكة.
التحقيق تم التركيز على منطقة كلاريون كليبرتون في المحيط الهادئ، وهو سهل واسع يقع بين هاواي والمكسيك حيث تم العثور على ملايين الأطنان من هذه المعادن. ومع ذلك، يعتقد العلماء أن التعدين على هذا النطاق قد لا يمكن التنبؤ به، وهو أمر ممكن تدمير الموائل حيوية للنظم الإيكولوجية للمحيطات. يمكن التعدين في أعماق البحار أيضًا إدخال أعمدة الرواسب الضارة إلى النظم الإيكولوجية الهشة مما يؤدي إلى دعوة عدد متزايد من البلدان من أجل الوقف.
الأكسجين الداكن للحياة
قد تلعب الآثار المترتبة على هذه النتيجة أيضًا دورًا في الحياة في مكان آخر.
الأكسجين ضروري للحياة المعقدة كما نعرفها. لقد تطورت الحياة المعقدة وتوسعت جنبًا إلى جنب مع أجهزة التمثيل الضوئي، التي تنتج الأكسجين كمنتج نفايات. ومع ذلك فإن هذا الأكسجين يسمح للكائنات الحية تكون عمليات الأيض أكثر كفاءة بكثير من بدونها.
وبدون البكتيريا الضوئية، فإن اعتماد الحياة على الأرض على الأكسجين ربما لم يحدث أبدا، بالإضافة إلى المسار التطوري للتنوع البيولوجي كما نعرفه. ومع ذلك، تظهر هذه الدراسة أن العقيدات الغنية في قاع البحر ربما قدمت مصدرًا إضافيًا للأكسجين إلى المحيط الحيوي – منطقة الحياة على الأرض التي تشمل جميع الكائنات الحية.
لا يمكننا أن نفهم كيف أثرت هذه العقيدات على التطور حتى نفهم المزيد عن كيفية تشكلها أعمق في الوقت المناسب. في الوقت الحالي، كل ما نعرفه حقًا هو أن هذه العقيدات كانت بحاجة إلى الأكسجين لتكوينها.
تُظهر مثل هذه الدراسات إلى أي مدى لا يزال أصل الحياة على الأرض لغزًا.
تم نشر هذه المقالة في الأصل على المحادثة بواسطة لويس ألكوت في جامعة بريستول. اقرأ المقال الأصلي هنا.
