كتب – باسل يوسف:
صحراء أتاكاما تُعرف بأنها واحدة من أكثر الأماكن جفافاً على وجه الأرض، فهي قاحلة، خالية من الحياة تقريباً. تمتد هذه الصحراء القاسية عبر ساحل المحيط الهادئ في تشيلي، وهي معروفة بأنها أكثر بقعة جافة على كوكبنا. وليس من المستغرب أن تُعَد الصحراء معادية لمعظم أشكال الحياة.
ومع ذلك، فإن النظر عن كثب إلى التربة الرملية يكشف عن مفارقة مثالية – مجتمع متنوع من الكائنات الحية الدقيقة المرنة، التي تزدهر في هذا الخراب الظاهري.
قد يكون التحقيق في وظيفة هذه الكائنات الحية الدقيقة تحديًا. غالبًا ما تصطدم أدوات العلوم الحديثة بحائط أثناء محاولة فصل المادة الوراثية للأحياء عن الأموات في هذا المجتمع الميكروبي.
ولكن الآن، أصبح الحل الواعد لهذا اللغز في متناول اليد.
تحديد الميكروبات الصحراوية
في مقال نشرته مجلة Applied and Environmental Microbiology، أعلن فريق دولي من الباحثين عن تقنية فصل جديدة.
تميز هذه الطريقة المبتكرة بين المادة الوراثية خارج الخلية (eDNA) والمادة الوراثية داخل الخلية (iDNA)، ما يسلط الضوء على الأعضاء الحية في مجتمع الميكروبات المراوغ.
تمثل هذه التقنية تغييرًا جذريًا في دراسة الحياة الميكروبية في البيئات ذات الكتلة الحيوية المنخفضة – وهي المنطقة التي فشلت فيها طرق استخراج الحمض النووي التقليدية.
أجرى البحث الدكتور ديرك فاجنر من مركز أبحاث جي إف زد الألماني لعلوم الأرض في بوتسدام. وهو يعتقد أن هذا التطور يمكن أن يبشر بعصر جديد في البحث الميكروبي.
الحياة النشطة في المناطق القاحلة
طبق علماء الأحياء الدقيقة طريقتهم الجديدة على عينات التربة المأخوذة من صحراء أتاكاما، والتي تمتد على طول مسار من الغرب إلى الشرق من حافة المحيط إلى سفوح جبال الأنديز.
ما وجدوه كان مثيرًا للاهتمام: اكتُشفت مجموعة متنوعة من الميكروبات النشطة المحتملة في أكثر المناطق القاحلة في الصحراء.
قال فاجنر: “الميكروبات هي الرواد الذين يستعمرون هذا النوع من البيئة ويجهزون الأرض لخلافة الحياة التالية.. ويمكن أن ينطبق هذا أيضًا على التضاريس الجديدة التي تتشكل بعد الزلازل أو الانهيارات الأرضية حيث يكون لديك نفس الوضع تقريبًا، وهو ركيزة معدنية أو صخرية”.
نهج جديد لاستخراج الحمض النووي
غالبًا ما تقدم الأدوات التقليدية لاستخراج الحمض النووي من التربة مزيجًا من الخلايا الحية والخاملة والميتة من الكائنات الحية الدقيقة.
يقول فاجنر “إذا استخرجت كل الحمض النووي، فلديك الحمض النووي من الكائنات الحية وأيضًا الحمض النووي الذي يمكن أن يمثل الكائنات الحية التي ماتت للتو أو ماتت منذ فترة طويلة”.
التحدي الهائل، وخاصة في البيئات ذات الكتلة الحيوية المنخفضة، هو تأمين الحمض النووي الجيد الكافي للتسلسل الميتاجينومي لكشف الميكروبات المحددة وعملياتها.
وجد الدكتور فاجنر وفريقه طريقة للتغلب على هذه المشكلة من خلال إنشاء عملية لتصفية الخلايا السليمة من الخليط، تاركة وراءها شظايا جينية من الحمض النووي البيئي من الخلايا الميتة.
وتمتد أهمية هذا البحث إلى ما هو أبعد من البيئات الأرضية، فالتقنيات التي استخدمت للتمييز بين المجتمعات الميكروبية الحية في صحراء أتاكاما يمكن أن تقدم نهجًا مثيرًا للاهتمام لعلم الأحياء الفلكي، وهو مجال مخصص لاستكشاف الحياة خارج كوكبنا.
يقدم المريخ، بتضاريسه القاحلة وغير المضيافة، بيئة لا تختلف كثيرًا عن أجزاء من أتاكاما. هنا، يتكهن العلماء بأنه إذا نشأت الحياة على الإطلاق، فربما استمرت في شكل ميكروبي تحت السطح.
من خلال تطبيق تقنية الفصل الجيني الجديدة هذه، يمكن للمهام المستقبلية إلى المريخ تحديد علامات الحياة التي قد تتجاهلها الطرق التقليدية، وبالتالي تعزيز فهمنا لإمكانات الحياة في الكون.
حياة نابضة بالحياة تحت صحراء أتاكاما
يخطط الدكتور فاجنر لتوسيع منهجية الدراسة لتشمل بيئات معادية أخرى. ويعتقد أن هذه التقنية، التي تركز على الكائنات الحية الدقيقة النشطة (iDNA)، يمكن أن توفر رؤى أعمق للجزء النشط من المجتمع.
من خلال فحص الحياة النابضة بالحياة المزدهرة تحت سطح صحراء أتاكاما، نكشف ببطء عن المرونة السرية للميكروبات في أكثر البيئات جفافًا.
مع استمرارنا في مشاهدة التكيف المذهل وبقاء الحياة في أقسى الظروف، تستمر خطوط إمكانية الحياة الميكروبية في التوسع، ما يأخذنا خطوة أعمق في كشف ألغاز الحياة نفسها.
نُشرت الدراسة في مجلة Applied and Environmental Microbiology.
اقرأ أيضا:
