میکروب های قطب شمال منجمد در حال بیدار شدن هستند



در آگوست 2019 ، ایسلند مراسم تشییع جنازه یخچال Okjökull ، اولین یخچال طبیعی ایسلندی را که به دلیل تغییرات آب و هوایی از دست رفت ، برگزار کرد. جامعه با به رسمیت شناختن این تغییر برگشت ناپذیر و تأثیرات جدی که نشان می دهد ، این رویداد را با اهدا pla لوحی مشخص کردند. در سطح جهانی ، میزان ذوب شدن یخچال طبیعی تقریباً در پنج سال گذشته دو برابر شده است ، با از دست دادن متوسط ​​832 میلیمتر. (معادل میلی متر آب) در سال 2015 ، و در سال 2020 به 1243 میلی متر مگاوات افزایش می یابد (WGMS). این میزان تلفات بالا باعث کاهش ذخایر آب شیرین یخبندان و تغییر ساختار اکوسیستم اطراف می شود.

در 10 سال گذشته ، سرعت گرم شدن در قطب شمال بسیار سریع پیش بینی شده است به طوری که دانشمندان اکنون اظهار داشتند که قطب ها چهار برابر سریعتر از بقیه کره زمین گرم می شوند. این امر منجر به ذوب شدن یخچال های طبیعی و ذوب شدن یخ زدگی دائمی شده است ، که انتظار نمی رود تا سال 2050 یا بعد از آن اتفاق بیفتد. در سیبری و شمال کانادا ، این ذوب ناگهانی فرم های زمینی غرق شده ای را ایجاد کرده است که به عنوان ترموکارست شناخته می شوند ، جایی که قدیمی ترین و عمیق ترین یخ زدگی برای اولین بار در صدها یا حتی هزاران سال در معرض هوای گرم قرار دارد.

با گرم شدن آب و هوای جهانی ، س questionsالات زیادی در مورد محیط اطراف یخبندان باقی مانده است. در این میان: با افزایش نفوذ آب ، آیا یخ زدگی سریعتر ذوب می شود؟ و اگر چنین است ، کدام ارگانیسم های طولانی منجمد می توانند “از خواب بیدار شوند”؟

یخبندان دائمی 24 درصد از سطح زمین را پوشش می دهد و اجزای خاک بسته به زمین شناسی محلی متفاوت است. سرزمین های قطب شمال تنوع زیستی میکروبی و بازخورد میکروبی کشف نشده را ارائه می دهند ، از جمله انتشار کربن در جو. در بعضی از نقاط ، کربن صدها میلیون سال دفن شده است. این لایه ها ممکن است هنوز حاوی میکروبهای منجمد باستانی ، پلیستوسن مگافونا و حتی قربانیان آبله باشند که به خاک سپرده شده اند. با ذوب شدن permafrost با سرعت فزاینده ، چالش جدید دانشمندان یافتن و شناسایی میکروب ها ، باکتری ها و ویروس هایی است که می توانند با هم مخلوط شوند.

برخی از این میکروب ها برای دانشمندان شناخته شده اند. به عنوان مثال باستان های متان زایی ، کربن خاک را متابولیزه می کنند تا متان ، یک گاز گلخانه ای قدرتمند آزاد شود. سایر میکروب های یخ زدایی (methanotrophs) متان مصرف می کنند. تعادل بین این میکروب ها در تعیین گرمایش جهانی در آینده نقش اساسی دارد.

دیگران شناخته شده اند اما پس از آزادی رفتار غیرقابل پیش بینی دارند. شواهد جدید در مورد حرکت ژن ها بین اکوسیستم های ذوب کننده نشان می دهد بازسازی در چندین سطح انجام شده است. در اقیانوس منجمد شمالی ، پلانکتون کلروفلیکسی باکتری ها اخیراً ژن هایی را به دست آورده اند که برای تجزیه کربن موجود در زمین استفاده می شود اکتینوباکتریوم انواع همانطور که رودخانه های ذوب شده قطب شمال لجن حاصل از ذوب شدن یخ زدگی در دریا را حمل می کردند ، ژن های فرآوری یخ زدگی نیز منتقل می شدند.

ذوب شدن یخ زدایی در سیبری منجر به شیوع سیاه زخم در سال 2018 و مرگ 200000 آهو و یک کودک شد. اما اختلافات پایدار آنتراسیس باسیلوس ممکن است یک استثنا در چرخه یخ زدایی و ذوب وحشیانه باشد ، که باعث تجزیه عوامل بیماریزای باکتریایی و ویروسی می شود. ویژگی های انطباقی آنها باعث می شود که در طول قرنها بی تحرکی ، منجمد و زنده بمانند.

ارگانیسم هایی که در اکوسیستم های منقرض شده از سنوزوئیک تا پلیستوسن به طور مشترک تکامل یافته اند نیز می توانند از طریق روش های کاملا جدید ظهور کرده و با محیط مدرن ما تعامل داشته باشند. یک نمونه بالقوه در حال ظهور ویروس ارتوپوکس گونه ای از آلاسکاپوس که باعث ضایعات پوستی می شود در پنج سال گذشته دو بار در آلاسکا ظاهر شده و ناپدید شده است. این ویروس ممکن است از طریق تماس حیوان با انسان منتقل شده باشد ، اما منشا این ویروس جدید ناشناخته مانده است.

میکروبیوم های قطب شمال حاوی میکروب های مقاوم و سرسخت سازگار با سرما هستند. برخی از گونه ها به عنوان روان پریش زنده می مانند ، گونه ای از گونه های تخصصی که در معرض طولانی شدن با شرایط انجماد بسیار سازگار هستند. این گونه ها با گرم شدن می توانند از بین بروند. دیگران زنده می مانند ، بسیار سازگار هستند ، در بسیاری از طاقچه های مختلف زندگی می کنند. شناخت بیشتر در مورد محیط زیست و تنوع ژنومی این متخصصان دریچه ای به میکروبیوم قطب شمال جدید است. این میکروب های جهانی ، که با شرایط مختلف سازگار هستند ، با از دست دادن کریوسفر ، برندگان احتمالی هستند.

و سپس میکروب هایی وجود دارد که برای دانشمندان کاملاً ناشناخته است و این می تواند تهدیدی جدید باشد.

واضح است که هرچه قطب شمال را گرم کنیم ، با شدیدتر شدن درجه حرارت سطح و عمیق شدن ذوب ، آن عجیب و غریب خواهد شد. با ادغام میکروب ها ، که با شرایط عمیق و سطحی بیدار می شود و در تاریخ بشر بی سابقه است ، ارزیابی دقیق خطرات بدون مجموعه داده های میکروبی قطب شمال ، یک چالش است. ما باید هر دو ناشناخته شناخته شده را بررسی کنیم ، مانند باکتری های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک ، و ناشناخته های ناشناخته ، از جمله خطرات احتمالی احیای ژنوم ویروسی باستان و ضعیف توصیف شده از یخ قطب شمال توسط زیست شناسان مصنوعی.

به تمام این دلایل ، ما باید راهنمایی برای تحقیقات آینده در قطب شمال تهیه کنیم. با افزایش سفر در منطقه ، احتمال صادرات و واردات عوامل بیماری زا نیز افزایش می یابد. دستورالعمل های حفاظت از سیارات که آژانس های فضایی برای جلوگیری از آلودگی بین سیاره ای دنبال می کنند ، می تواند چارچوبی برای چگونگی ادامه تحقیقات میکروبی با اطمینان فراهم کند. برای حفاظت از جوامع در قطب شمال و فراتر از آن باید اقدامات نظارت بیولوژیکی در نظر گرفته شود. با ادامه تغییر قطب شمال ، یک چیز واضح است: همانطور که تغییرات آب و هوایی این مخزن میکروبی را در قرن بیست و یکم گرم می کند ، باید گفت که طیف کاملی از عواقب آن باقی مانده است.

بودجه ارائه شده توسط آزمایشگاه پیشرانه جت ، انستیتوی فناوری کالیفرنیا ، تحت قرارداد با ناسا (80NM0018D0004) ، NERC UK (NE / S1001034 / 1) و شورای تحقیقات نروژی BIOICE © 2020. موسسه فناوری کالیفرنیا. حمایت مالی دولت شناخته شده است.

نظرات و نظرات بیان شده در این مقاله از دیدگاه نویسندگان است و لزوماً منعکس کننده سیاست یا موضع هیچ آژانس یا م orسسه دیگری نیست.


منبع: khabar-dirooz.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*