کریستال بیابانی که موجودات زنده را برای هزاران سال حفظ میکند
سرنخی زمینی برای کشف حیات فرازمینی و ردپای احتمالی زندگی باستانی در مریخ
اگر حیات زمانی در مریخ (Mars) وجود داشته باشد، احتمالاً ردپای آن شبیه به ریزفسیلهایی (Microfossils) است که همین حالا روی زمین میتوان دید. هرچند مریخ امروز سیارهای خشک، سرد و بیجان به نظر میرسد، شواهد علمی فراوان نشان میدهد که میلیاردها سال پیش شرایطی نسبتاً شبیه زمین داشته است. وجود پهنههای وسیع آب در سطح مریخ اثبات شده و این بدان معناست که پیش از نابودی جو سیاره و قرار گرفتن آن در معرض تابش شدید، امکان پشتیبانی از حیات وجود داشته است.
در مقابل، روی زمین نیز مکانهایی وجود دارند که آنقدر دورافتاده، خشک و خشناند که بهطرزی شگفتآور شبیه مریخ هستند. تا زمانی که دانشمندان بتوانند نمونههایی را بهطور موفقیتآمیز از مریخ به زمین بازگردانند، چنین مناطق زمینی نزدیکترین فرصت برای مطالعه «مریخمانند» از نزدیک به شمار میآیند.
سالار دِ پاخونالس؛ مریخ کوچک روی زمین
یکی از این مناطق، سالار دِ پاخونالس (Salar de Pajonales) است؛ دشتی نمکی در صحرای آتاکاما (Atacama Desert) شیلی که یکی از خشکترین نقاط زمین محسوب میشود. این منطقه در ارتفاع حدود ۱۱٬۵۴۰ پا (۳٬۵۱۷ متر) از سطح دریا قرار دارد و چشمانداز آن بهقدری بیرحم و بیگانه است که یادآور سطح سیاره سرخ است.
اخیراً یک تیم بینالمللی از پژوهشگران به این منطقه سفر کردند تا بررسی کنند آیا ردپایی از حیات باستانی درون کریستالهای درخشان ژیپس (Gypsum) که سراسر این ناحیه را پوشاندهاند، حفظ شده است یا نه. آنها پوستههای ژیپسی و استروماتولیتها (Stromatolites) — ساختارهای معدنی برجامانده از فرشهای میکروبی — را در نزدیکی ذخیرهگاه ملی تالاب فلامنکوس (Flamencos Lagoon National Reserve) نمونهبرداری کردند.
ژیپس؛ زندانی شفاف برای شواهد زیستی
به گفته پژوهشگران در مقالهای که در نشریه «فرانتیرز در نجوم و علوم فضایی» (Frontiers in Astronomy and Space Sciences) منتشر شده، «جدایی مکانی میان نشانههای فسیلی و نشانههای حیات زنده، ظرفیت استثنایی ژیپس را در بهدامانداختن و محافظت از شواهد زیستی نشان میدهد و اهمیت آن را بهعنوان هدفی کلیدی در اکتشافات زیستاخترشناسی مریخ تقویت میکند».
هرچند کریستالهای بررسیشده تنها ۴ تا ۶ هزار سال قدمت دارند، اما میتوانند بهعنوان راهنماهایی ارزشمند برای جستوجوی نشانههای زیستی باستانی در مریخ عمل کنند.
ژیپس یک کانی سولفاتی (Sulfate Mineral) نرم و نیمهشفاف است که اجازه میدهد مقدار اندکی نور از آن عبور کند؛ نوری که برای بقای موجودات فتوسنتزکننده (Photosynthetic Organisms) کافی است. در عین حال، این کانی از آنها در برابر خشکشدگی و تابش فرابنفش (Ultraviolet Radiation / UV) مرگبار محافظت میکند؛ همان تابشی که هر میکروب فرضی ساکن مریخ را از بین میبرد.
به همین دلیل، سیانوباکتریها (Cyanobacteria) میتوانند در لایههای بالایی استروماتولیتها رشد کنند. جالب آنکه برخی از قدیمیترین اشکال حیات شناختهشده روی زمین، بهصورت فسیل در استروماتولیتهایی با قدمت حدود ۳.۵ میلیارد سال کشف شدهاند؛ یعنی تنها یک میلیارد سال پس از تولد زمین. در مقایسه، جلبکهای یوکاریوتی (Eukaryotic Algae) بسیار دیرتر و حدود ۷۵۰ میلیون سال پیش پدیدار شدند.
ژیپس در مریخ و تردید میان شیمی و زیست
ژیپس پیشتر با استفاده از طیفسنجی (Spectroscopy) در مریخ شناسایی شده است. این کشف با توجه به فراوانی سولفاتها در سیاره سرخ چندان غیرمنتظره نیست، اما این پرسش را مطرح کرده که آیا ممکن است میکروبهای باستانی درون این کریستالها پنهان شده باشند.
البته نتایج فرآیندهای غیرزیستی (Abiotic Processes) — یعنی واکنشهای شیمیایی بدون دخالت حیات — گاهی میتوانند با مواد آلی اشتباه گرفته شوند. اما در مورد سالار دِ پاخونالس، تحلیلها وجود لیپیدها (Lipids) مرتبط با حیات میکروبی را نشان دادند؛ نهتنها سیانوباکتریهای زنده، بلکه باکتریها، آرکیها (Archaea) و دیگر میکروارگانیسمها مانند دیاتومها (Diatoms) که بهصورت فسیل حفظ شدهاند.
سازگاری شگفتانگیز با شرایط مرگبار
آنچه بیش از همه پژوهشگران را شگفتزده کرد، نحوه سازگاری حیات با این شرایط افراطی بود. سالار دِ پاخونالس بهشدت خشک است، زیر تابش سوزان خورشید قرار دارد و بادهای مداوم آن را میسایند؛ عواملی که همگی میتوانند میکروبها را با خطر خشکشدن کامل روبهرو کنند. افزون بر این، فراوانی سولفاتها و کمبود مواد مغذی، بقا را دشوارتر میسازد.
با این حال، گمان میرود بارش اندک این منطقه، رطوبتی حداقلی اما حیاتی را در اختیار پوستههای ژیپسی و استروماتولیتها قرار داده و به زندهماندن میکروبها کمک کرده باشد.
در لایههای عمیقتر استروماتولیتها، نشانههای زیستی آشکاری دیده شد: لایههای متناوب سیلیکاتها (Silicates)، اکسیدهای آهن (Iron Oxides) و سولفاتهای کلسیم (Calcium Sulfates)، همراه با دیاتومهای فسیلشده و ساختارهای سلولی. همچنین حبابهای گازی مشاهده شد که میتوانند یا نشانههای زیستی باشند یا بقایای فعالیتهای آتشفشانی گذشته. بافتهای متخلخل در ژیپس نیز نشاندهنده کانیسازی (Mineralization) ناشی از فعالیت میکروبی بود.
پلی میان زمین و مریخ
پژوهشگران در جمعبندی خود تأکید کردند: «این یافتهها اهمیت زیستاخترشناسی ژیپس را هم بهعنوان ثبتکننده حیات گذشته و هم بهعنوان پناهگاهی برای فعالیت میکروبی زنده تقویت میکند. محیطهای باستانی مریخ با رسوبات تبخیری (Evaporitic Deposits) مشابه، ممکن است شرایطی قابلقیاس داشته باشند و به همین دلیل، ساختارهای شبیه استروماتولیت اهدافی بسیار جذاب برای شناسایی حیات در مأموریتهای آینده سیارهای هستند».
به بیان دیگر، همین کریستالهای ساده و شفاف در یکی از خشکترین بیابانهای زمین، شاید کلید پاسخ به یکی از بزرگترین پرسشهای بشریت باشند: «آیا ما در جهان تنها هستیم؟»
