علماء يطرحون نظرية جديدة حول ظهور الأكسجين على الأرض

نشرت مجلة "نيتشر جيوساينس"، يوم أمس الإثنين، دراسة تفترض، وتختبر أيضا، النظرية التي تفيد بأن استطالة فترة ظهور ضوء النهار واستمراره، حفّز نوعًا غريبًا من البكتيريا لإنتاج الكثير من الأكسجين، مما مكّن من ظهور معظم أشكال الحياة التي نعرفها اليوم.

واستخرج العلماء بكتيريا أرجوانية لزجة من حفرة عميقة في بحيرة "هورون"، إحدى البحيرات العظمى في أميركا الشمالية، وتلاعبوا بكمية الضوء التي تحصل عليها تلك البكتيريا في تجارب ضابِطة ومقارِنة.

وأظهرت النتائج أنه كلما زاد الضوء المسلّط على تلك الميكروبات ذات الرائحة الكريهة، زادت كمية الأكسجين التي تنتجها. ويسعى العلماء الإجابة على السؤال؛ كيف انتقلت الأرض من كوكب فيه كمية محدودة للغاية من الأكسجين إلى كوكب ينعم بهذا الهواء القابل للتنفس اليوم؟

واكتشف العلماء منذ فترة طويلة ميكروبات تُسمّى الزراقِم أو البكتيريا الزرقاء وهي بكتيريا قادرة على التمثيل الضوئي، لكنهم لم يتمكّنوا من معرفة سبب بدء حدوث عملية الأكسدة هذه.

ويفترض الباحثون المشاركون في الدراسة أن تباطؤ دوران الأرض، جعل الأيام تطول تدريجيا من ست ساعات إلى أربع وعشرين ساعة بقوامها الحالي، وكان ذلك أساسيا كي تتمكّن الزراقم أو بالبكتيريا الزرقاء من جعل هواء كوكبنا أكثر قابلية للتنفس.

وكانت كمية الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض قليلة للغاية، قبل نحو 2.4 مليار سنة، لدرجة أنها بالكاد كانت قابلة للقياس، وعليه فيستحيل أن تكون أي حياة حيوانية أو نباتية نعرفها قد عاشت في ذلك الوقت.

واستنتج العلماء أن الكثير من الميكروبات استنشقت ثاني أكسيد الكربون، وفي حالة البكتيريا الزرقاء، أنتجت الأكسجين في أول شكل من أشكال التمثيل الضوئي.

وبحسب الباحثة الرئيسية في الدراسة، جوديث كلات، أستاذة الكيمياء الجيولوجية الحيوية في "معهد ماكس بلانك" بألمانيا، لم تكن كمية الأكسجين كبيرة، في البداية، لكن بعد نحو أربعمائة مليون سنة، بات الغلاف الجوي يحتوي على عشر نسبة الأكسجين التي لدينا الآن.