به روز شده در ۱۳۹۷/۰۶/۲۸ - ۲۰:۰۵
 
۰
تاریخ انتشار : ۱۳۹۷/۰۳/۳۰ ساعت ۱۳:۲۹
کد مطلب : ۱۵۲۶۴۵
محققان دانشگاه ملی استرالیا بررسی کردند؛

باکتری که تنفس انسان در مریخ را ممکن می‌کند!

گروه علم و فناوری: محققان دریافته‌اند گونه‌ای از باکتری‌های سازگار با محیط کم‌نور می‌توانند به سیاره سرخ فرستاده شوند تا برای سکونت احتمالی انسان، اکسیژن تولید کنند.
باکتری که تنفس انسان در مریخ را ممکن می‌کند!
گونه‌ای از باکتری‌های ساحلی که می‌توانند در شرایط سخت رشد کنند، ممکن است بتوانند برای انسان‌هایی که قدم به سیاره مریخ خواهند گذاشت، به شکل پایدار اکسیژن تولید کنند.هوای سیاره سرخ می‌تواند انسان را به سرعت بکشد. اتمسفر مریخ کمتر از 1 درصد زمین است که عملا نفس کشیدن را بسیار سخت می‌کند.هوا در سیاره مریخ شامل 95 درصد کربن دی‌اکسید، 3 درصد نیتروژن، 1.6 درصد آرگون و تنها مقدار کمی اکسیژن است. در حالی که روی زمین، حدود 21 درصد هوا از اکسیژن تشکیل شده است. انسان‌ها نمی‌توانند در غلظت بسیار کم اکسیژن زنده بمانند.غلظت بالای کربن دی‌اکسید در مریخ جایگزین اکسیژن در گلبول‌های قرمز انسان می‌شود که در صورت عدم حفاظت، کاوشگران ممکن است ظرف کمتر از 3 دقیقه جان خود را از دست بدهند.اما گونه‌ای از سیانوباکتری‌ها می‌توانند هوای مریخ را برای انسان قابل تنفس کنند.سیانوباکتری‌ها یکی از بزرگترین گروه‌های باکتری در زمین هستند و بیش از 2.5 میلیارد سال است که در زمین سکونت دارند. این خانواده از باکتری‌ها در غیرمنتظره‌ترین مکان‌های زمین، کربن دی‌اکسید را می‌گیرند و اکسیژن آزاد می‌کنند.محققان دانشگاه ملی استرالیا در تحقیقی که در مجله Science منتشر شده است، تحقیقی در مورد این موجودات کوچک آبهای عمیق انجام دادند که می‌توانند در شرایط سخت و نور کم زنده بمانند.

محققان امیدوارند با مطالعه این باکتری‌ها، درک بهتری از فتوسنتز به دست آورند. فرآیندی که از طریق آن گیاهان و دیگر موجودات، انرژی را از نور تولید و ذخیره می‌کنند و اکسیژن تولید می‌کنند.مطالعه مکانیزم فیزیکی توانایی جذب سیانوباکتری‌ها ممکن است به پژوهشگران کمک کند که در مورد چگونگی کارکرد فتوسنتز بیشتر بدانند و می‌تواند امکان استفاده از این موجودات را برای تولید اکسیژن در مریخ افزایش دهد.این سیانوباکتری‌های سازگار با شرایط کم‌نور می‌توانند برای تولید اکسیژن مورد استفاده قرار گیرند و یک بیوسفر روی یک سیاره دیگر جز زمین ایجاد کنند.محققان تاکنون دریافته‌اند که سیانوباکتری‌هایی که Chroococcidiopsis نامیده می‌شوند، از رنگدانه کلروفیل به عنوان یک ماده مهم در فتوسنتز که در شرایط نور کم اتفاق می‌افتد، استفاده می‌کنند. این بدین معنی است که این سیانوباکتری‌ها در آینده برای تولید اکسیژن در مستعمره‌های انسانی از جمله مریخ فرستاده خواهند شد.در حال حاضر این موجودات زنده در محیط‌های خشن مانند قطب جنوب، کویر موهاوی و فضای بیرونی ایستگاه فضایی بین‌المللی رشد می‌کنند و این امر نشان می‌دهد که آنها می‌توانند در شرایط سختی مانند سطح مریخ زنده بمانند."کرائوس" سرپرست تحقیقات می‌گوید: فتوسنتز می‌تواند به لحاظ تئوری با این نوع از موجودات برای ایجاد هوای قابل تنفس برای انسان‌ها بر روی مریخ تحت کنترل گرفته شود.

ارگانیسم‌های سازگار با نور کم، مانند سینوباکتری‌های مورد مطالعه ما، می‌توانند زیر سنگ‌ها و صخره‌ها رشد کنند و به طور بالقوه در شرایط سخت و خشن سیاره سرخ زنده بمانند.سیانوباکتری‌ها را همچنین به عنوان جلبک‌های فیروزه‌ای، باکتری‌های فیروزه‌ای یا سیانوفیتها می‌شناسند. سیانوباکتری‌ها خودکفا بوده و برای تولید مواد غذایی نیاز به نور و آب ندارند. آنها بی‌هوازی هستند یعنی نیازی به اکسیژن ندارند.در زمان پیدایش این باکتری‌ها، اکسیژن در جو زمین وجود نداشت. آن‌ها دارای کلزوفیل a هستند و فتوسنتز می‌کنند و اغلب آن‌ها متحرکند.سیانوباکتری­‌ها قدیمی‌­ترین پروکاریوت­های فتوسنتز­کننده روی زمین می­‌باشند. این میکروارگانیسم‌ها بطور گسترده­‌ای در خاک­‌های طبیعی، آب­های شیرین و زیستگاه­‌های دریایی توزیع شده‌­اند و دارای تنوع مورفولوژیکی قابل ملاحظه‌­ای می‌باشند.تاریخچه تکاملی طولانی این میکروارگانیسم‌­ها به صورت قابل توجهی گواهی بر موفقیت سیانوباکتری­ها برای زنده ماندن در زیستگاه­‌های متعدد و قدرت تحمل اکولوژیکی بالای آن‌ها دارد. علاوه­ بر این، سیانوباکتری­ها با یک قدرت تحمل اکولوژیکی بالا با دما، نور، شوری، رطوبت و شرایط قلیایی توسعه یافته­‌اند و دارای بسیاری از خصوصیات و سازگاری‌­ها می‌باشند که توزیع گسترده و موفقیت آن‌ها در بقاء را توضیح می‌­دهد.

اصطلاح «متابولیسم سیال یا لغزنده»، کوتاه‌ترین و در عین حال گویاترین توجیهی است که برای این گستردگی به کار می‌رود. نوعی انعطاف‌پذیری متابولیک که شاید منحصر به فرد باشد و تنها در مورد زیستگاه‌ها صدق نمی‌کند.هنوز مکانیزم خوگیری و سازگاری‌های خاص سیانوباکتری‌ها به شرایط محیطی و سیالیت‌هایی که به عنوان مثال در تغییر آرایش سیستم‌های فتوسنتزی و رنگینه‌های این موجودات در مواجهه با تغییرات سریع شرایط محیطی به وقوع می‌پیوندد، برای صاحبنظران روشن نیست. ‏طبقه‌بندی تاکسونومیک سیانوباکتری­‌ها بسیار پیچیده است. سیانوباکتری‌ها در گذشته تنها بر­اساس صفات مورفولوژی­ و بر طبق کدهای بین‌المللی­ نام­گذاری ­گیاهی (ICBN)طبقه­‌بندی می­‌شدند. این طبقه‌بندی که تنها بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی می­‌باشد، با وجود این واقعیت که مورفولوژی سیانوباکتری‌­ها در مقایسه با بسیاری از میکروب‌­های پروکاریوتی پیچیده است و صفات مورفولوژیک در پاسخ به شرایط زیست‌محیطی مختلف تغییر پذیرند، لزوما نمی‌­تواند یک طبقه‌بندی فیلوژنتیکی معتبر باشد.ترکیب طبقه‌بندی مورفولوژیکی گذشته و طبقه‌بندی بر­اساس روش­‌های مولکولی به منظور دستیابی به کلیدهای شناسایی معتبر، یک چالش مهم برای زیست ‌شناسان محسوب می­‌شود، با­ این­ حال، تلاش برای متحد ساختن این دو سیستم طبقه‌­بندی همچنان ادامه دارد.درحال حاضر سیستم نام­گذاری باکتریولوژیکی سیانوباکتری­‌ها به‌طور گسترده­‌ای پذیرفته شده‌ است.
مرجع : ایسنا