اكتشاف كائنات دقيقة جديدة في الحزام الحيوي للأرض يفتح آفاقا بيئية جديدة

2025/04/10 - 07:32:19am

أعلن باحثون من جامعة ولاية ميشيغان عن التعرف على شعبة جديدة تماما من الكائنات الدقيقة، أطلقوا عليها اسم CSP1-3، والتي تعيش في أعماق طبقات التربة ضمن ما يُعرف بـ"الحزام الحيوي للأرض" (Critical Zone)، وهي المنطقة التي تمتد من قمم الأشجار وصولًا إلى أعماق التربة حتى 700 قدم.

الحزام الحيوي: الجلد الحي للأرض

يُعتبر الحزام الحيوي أحد أكثر الأجزاء حيويةً في كوكبنا، حيث يلعب دورًا رئيسيًا في عمليات بيئية ضرورية مثل تكوين التربة، وتنظيم دورة المياه، ودورة المغذيات. هذه العمليات تؤثر بشكل مباشر على جودة المياه، وإنتاج الغذاء، وصحة النظم البيئية، ومع ذلك تبقى أعماق هذه المنطقة غير مستكشفة نسبيا، رغم أهميتها الكبيرة.

ميكروبات أعماق التربة: كائنات نشطة وليست خاملة

البروفيسور الشهير جيمس تيدجي، الأستاذ الفخري في أقسام الميكروبيولوجيا وعلم التربة بجامعة ولاية ميشيغان، أكد أن فريقه اكتشف أن هذه الكائنات الدقيقة ليست نائمة أو خاملة كما كان يُعتقد، بل هي كائنات نشطة تنمو ببطء، المفاجأة الأكبر كانت في أن هذه الميكروبات ليست نادرة، بل تشكل في بعض الأحيان ما يصل إلى 50% من المجتمع الميكروبي في الأعماق، وهو أمر غير مسبوق مقارنة بالتربة السطحية.

من الينابيع الحارة إلى باطن الأرض: تطور مثير لشعبة CSP1-3

أظهرت التحاليل الجينية أن أسلاف هذه الميكروبات عاشت في بيئات مائية مثل الينابيع الحارة والمياه العذبة، قبل أن تنتقل إلى التربة السطحية ثم إلى الأعماق خلال مسار تطوري طويل، ويعتقد الباحثون أن هذا التكيف مع بيئة التربة العميقة الفقيرة بالعناصر الغذائية هو ما سمح لها بالبقاء والتكاثر بهذه الكثافة.

كيف تساهم هذه الميكروبات في تنقية المياه؟

التربة العميقة تُعد أكبر مرشح طبيعي للمياه على الكوكب، حيث تُنقى المياه من خلال عمليات فيزيائية وكيميائية وبيولوجية، بينما يمر الماء بسرعة عبر الطبقة السطحية، يتم تنقيته بعمق أكبر في التربة العميقة، وهنا يأتي دور شعبة CSP1-3، التي تتغذى على الكربون والنيتروجين المتسربين من السطح، ما يُكمل عملية تنقية المياه ويُحسن من جودتها بشكل ملحوظ.

مستقبل البحث: نحو استزراع هذه الكائنات في المختبر

يأمل فريق تيدجي في استزراع هذه الميكروبات في المختبر لاكتشاف المزيد حول بنيتها الحيوية الفريدة وقدرتها على التعامل مع الملوثات المعقدة، ونظرا لأن أسلافها عاشت في بيئات حارة، يتم اختبار نموها في درجات حرارة مرتفعة كمحاولة لمحاكاة بيئتها الأصلية، وإذا نجح العلماء في ذلك، فقد يتم اكتشاف جينات مهمة ذات تطبيقات بيئية وصناعية هامة، خاصة في مجال معالجة الملوثات القاسية.

يمثل هذا الاكتشاف خطوة علمية واعدة لفهم أعمق لبيئة الأرض الغامضة، وقد يكون له تأثيرات كبيرة على جهود الحفاظ على البيئة، وتنقية المياه، ومواجهة التغير المناخي. وكما قال ليوناردو دافنشي ذات يوم: "نحن نعرف أكثر عن حركة الأجرام السماوية مما نعرف عن التربة تحت أقدامنا." ولكن هذا قد يتغير الآن.