۶ تا از جان‌سخت‌ترین و مقاوم‌ترین موجودات اکستروموفیل کره زمین!

در جهانی که زندگی می‌کنیم که موجوداتی موسوم به اکسترموفیل (Extremophile) وجود دارند که می‌توانند از بدترین شرایط محیطی و حیاتی همچون گرما و سرما و … جان سالم به‌در برند. این مطلب به معرفی موجودات اکستروموفیل می‌پردازد.

گروه جانوران اکسترموفیل (Extremophile) به جانورانی اطلاق می‌شود که می‌توانند در شرایط بسیار سخت محیطی همچون گرما و سرمای شدید، محیط‌های بسیار اسیدی و یا قلیایی، محیط‌های تحت فشار زیاد، خشک، تابش رادیواکتیو و مکان‌های بایر، زنده بمانند و شرایطی را تحمل کنند که شانس ما برای بقا در آنها، کمتر از شانس روشن ماندن یک کبریت روشن در طوفان است. این ابرقدرت‌ها آن‌قدر پرابهت هستند که ناسا از آنها کارت‌های بازی شبیه به کارت‌های سوپرمن ساخته است.

دانشمندان می گویند که اکسترموفیل ها نه‌تنها کارهایی استثنایی انجام می‌دهند، بلکه با بازکردن ذهن ما دربارهٔ این‌که حیات چیست و در چه محیط‌هایی می‌تواند دوام بیاورد، دید ما را در مورد پتانسیل بقا بر روی دیگر سیارات گسترده می‌کند.

جی نادیو، استاد مهندسی زیست‌پزشکی در دانشگاه مک گیل، که در بخش قطبی کانادا بر روی باکتری اکسترموفیل تحقیق می‌کند، می‌گوید: «افرادی که با اکسترموفیل‌ها کار می‌کنند، تقریباً نیازهایی شبیه به مسافران مریخ دارند. فقط با این تفاوت که آن‌ها می‌توانند معمولاً آنجا باشند تا خودشان با دستگاه‌ها کار کنند؛ و نیاز ندارند که یک ربات کار آنها را انجام دهد. ولی از نظر فناوری و شیوهٔ کار، هر دو شبیه به هم هستند».

گروه او اولین بار ژن میکروب تیومیکروسپایرما را تشریح کردند، میکروبی که ساختار سلولی‌اش را اندکی اصلاح کرده که به او اجازه می‌دهد تا در خانهٔ یخی‌اش دوام بیاورد.

به گفتهٔ نادیو، اکستروموفیل‌ها همچنین می‌توانند در رفع نگرانی‌های زمینی‌تر به ما کمک کنند، از وابستگی دارویی گرفته تا تولید انرژی، اما «بخش اعظم این کار تنها به‌خاطر علاقهٔ ما به فهمیدن چیزی انجام می‌شود که بر روی سیارهٔ‌زمین وجود دارد و ما در مورد آن چیزی نمی‌دانیم … و خب، مقدار زیادی از چنین چیزهایی وجود دارند».

در ادامه با ۵ مورد از جالب‌ترین اکسترموفیل های زمین آشنا شوید.

6- میکروب لازاروس (Lazarus Microbe) مقاوم در برابر اشعه

زیبا، مقاوم، اسرارآمیز … همه خواص هروئین در این باکتری به نام داینوکوکوس رادیودورانوس ذخیره شده‌اند.

به گزارش شبکه خبری ژنوم، این باکتری «نزدیک به ۵۰ سال پیش در یک قوطی گوشت که با وجود استرلیزه شدن توسط تابش اشعه فاسد شده بود»، کشف شد. و آن مقاومت به تابش اشعه ناشی از توانایی این پلی اکستروموفیل (Polyextremophile) است. هر وقت که ژنوم این باکتری توسط تابش شکسته شود، دی. رادیودورانس آن را بخیه می‌زند تا به‌طور کامل کنار یکدیگر برگردند و خیلی‌سریع به‌کار خود ادامه می‌دهد.

میکروب لازاروس (نامی که این باکتری به آن مشهور است)، در رکوردهای جهانی گینس، عنوان مقاوم‌ترین شکل حیات در برابر تابش اشعه را به‌خود اختصاص داده است. این میکروب ۳۰۰۰ برابر بیشتر از ما می‌تواند در برابر اشعه دوام بیاورد. آن‌هم درحالی‌که تنها یک ارگانیسم تک‌سلولی است.

همین امر باعث علاقهٔ شدید دانشمندان به این میکروب شده‌است: کشف این‌که چگونه میکروب‌ها در برابر تابش مقاومت می‌کنند، ممکن است منجر به راه‌حلی شود تا افراد را از قرار گرفتن در معرض انواع تابش (از پرتودرمانی گرفته تا تخریب اشعه آفتاب) حفظ کند.

5- میکروب گلولهٔ آتش مهاجم (Pyrococcus Furiosus)

در برخی از تصاویر پیروکوکوس فیروسوس شبیه یک طرح اولیه از نقاشی یک ماهی طلایی خیالی است، و در بقیه تصاویر شبیه کلوچه‌ای شکلاتی که مدتی طولانی در یک بشقاب مانده‌است. در دنیای واقعی این موجود بی‌هوازی کوچک سخت‌جان که نامش به‌معنی گلولهٔ آتش مهاجم هست, آب در حال جوشیدن را که دمایش ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است، ترجیح می‌دهد و این توانایی، آن را به یک هایپرترموفیل (Hyperthermophile) (فوق‌العاده مقاوم در برابر گرما) تبدیل می‌کند؛ ترموفیل ها (Thermophile) گرما را دوست‌دارند ولی هایپرترموفیل ها جهنم را برای مسافرت برمی‌گزینند.

کارل استتر این میکروب را در رسوب‌های دریایی داغ زیرآبی در جزایر آتش فشانی ایتالیا در دهه ۱۹۸۰ کشف کرد.

راسل مک لندن از مادر ارث نیوز، در بهار امسال گزارش داده که دانشمندان دانشگاه جورجیا ژن‌های این گلوله‌های آتش را دست‌کاری کرده و میکروبی تولید کرده‌اند که آب‌وهوای خنک‌تر را ترجیح می‌دهد و ذائقه‌اش از سنگ‌های آهکی به دی‌اکسیدکربن تغییر کرده است. امید این‌است که نوع متفاوتی از این گلوله‌های آتشین تولید شود تا در محیطی سرشار از دی‌اکسیدکربن تنفس کنند و آن را تبدیل به سوخت کنند.

هنگامی‌که این پروژه به سرانجام برسد، ما گربه‌ای خواهیم داشت که عصبانیت را فروخورده و آن را تبدیل به کیک می‌کند. این علم است؟ کسی جواب ندارد؟

4- کرم یخی یخچالی (Glacier Ice Worm)

گروه دیگری که چهرهٔ اندکی قابل تحمل‌تری دارند، کرم‌های یخی یخچالی هستند، موجودات سیاه موج‌دار که تنها چند سانتی‌متر درازا دارند. دانیل شاین از اساتید زیست شناسی روتگرز - کامدن، در مکان‌های بسیار دورافتاده از تبت گرفته تا آلاسکا، به‌دنبال این کرم‌های یخی است. داگ اوهار از انکوریج دیلی‌نیوز که در یکی از گشت‌وگذارهای شاین همراه او بوده، گزارش کرده که کرم‌ها به‌حدی زیاد بوده‌اند که به نظر می‌رسید روی یکی از یخچال‌ها «موهای سبز رشد کرده‌اند».

به‌گفته شاین، کرم یخی منجمد بزرگ‌ترین حیوان شناخته‌شده‌ای است که می‌تواند چرخه زندگی خود را بر روی یک تودهٔ یخی کامل کند؛ کاری که خود یک شاهکار بزرگ است.

آن‌ها بر روی جلبک زندگی می‌کنند و شبیه به کرم‌های خاکی هستند اما اتفاقاتی که در بدن آنها می‌افتد (شامل تولید مثل، متابولیسم و رشد) همگی در دمای انجماد که در حدود صفر درجه سانتی‌گراد است، اتفاق می‌افتد. اگر دما فقط چند درجه بالا برود، مثلاً در حدود ۴ درجه سانتی‌گراد شود، کرم‌ها نمی‌توانند این کارها را انجام دهند و در نهایت ذوب می‌شوند و می‌میرند!

3- کرم یخی متان (Methane Ice Worm)

شاید ظاهر آنها شبیه به موجودات فضایی باشد، اما مخلوق زشتی که در عکس می‌بینید، یک کرم یخی متان است که در سال ۱۹۹۷ در همین کرهٔ زمین کشف شده و در بستر خلیج مکزیک زندگی می‌کند. این کرم‌های اکسترموفیل صاف صورتی رنگ و با طول بدن حداکثر ۵ سانتی‌متر، در نقب‌هایی بر روی تپه‌های متانی یافت شده‌اند، و احتمالاً بر روی باکتری‌هایی که بر روی متان رشد می‌کنند، زندگی می‌کنند.

2- میگوی شورابی (Brine Shrimp)

انسان‌هایی را که می‌توانند تا حد ترکیدن ذرت بوداده، چیپس و اسنک‌های نمکی بخورند، به‌راحتی می‌توان از این هالوفیل (Halophiles) (مخلوقی که در محیط‌های بسیار نمکی زنده می‌ماند) تشخیص داد. میگوی شورابی دریاچه گریت سالت، هالوفیلی است که محل سکونتش در جاهایی همانند دریاچه نمکی گریت سالت یوتاست که در بخش‌هایی ۱۰ برابر شورتر از آب اقیانوس است.

میگوهای شورابی جزو جان سخت‌ترین‌های محیط‌های شورابی هستند زیرا لایهٔ بیرونی بدنشان نسبت به آب ناتراوا است و بنابراین آب تنها از طریق دهان وارد می‌شود. دو تا پمپ (آبشش ها و غدهٔ گردنی مخصوص) نمک را به بیرون فیلتر می‌کنند و به نگهداری نوعی تعادل نمکی در بدن جانور کمک می‌کنند.

آن‌ها همچنین سه نوع هموگلوبین، و یک پروتئین که اکسیژن را به خون پیوند می زند، در خود دارند. زمانی‌که شوری آب افزایش پیدا می‌کند، میزان هموگلوبین نیز در این نوع میگو زیاد می‌شود.

1- تاردیگراد (Tardigrade)

بدون‌شک اگر مسابقه‌ای بین‌اکستروموفیل های زیبا وجود داشت، این تاردیگرادها برنده می‌شدند. حتی لقب آنها هم مانند خودشان زیبا است؛ «خرس آبی» و ظاهر آنها شبیه نهنگ‌های دریایی است که لباس فضانوردان را در مراسم هالووین به‌تن کرده‌اند.

این تاردیگرادها که درازای آن‌ها تقریباً یک میلی‌متر می‌رسد، پلی‌اکسترموفیل هستند که به این معنی است که توانایی تحمل چندین نوع متفاوت از شرایط بسیار بد را دارند. سارا برودنستین از آزمایشگاه زیست‌شناسی دریایی در ود هول می‌نویسد که آن‌ها می‌توانند دماهایی از ۲۰۰ تا ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد، کمبود آب و اکسیژن، الکل در حال جوشیدن و یک‌هزار برابر تابشی را که ما می‌توانیم تحمل کنیم، تاب بیاورند.

یکی از شیوه‌هایی که آنها برای زنده ماندن استفاده می‌کنند رفتن به کریپتوبیوسیس است، حالتی از انگیزش و تحرک متوقف‌شده که در آن فعالیت‌های بدن همانند متابولیسم به‌طور موقت متوقف می‌شود. تا زمانی‌که شرایط بهبود یابد، آن‌ها در این حالت جمع شده خواهند ماند (که در این حالت «تان» نامیده می‌شوند). ده‌ها سال است که این توانایی در آنها کشف شده‌است.

می‌شود حدس زد که چرا تاردیگرادها با آن ظاهر زیبای خود که روی هر چیزی از تی‌شرت گرفته تا ماوس پد چاپ شده‌است، تبدیل به یک شمایل محبوب فرهنگی خوره‌های فناوری و نوجوانان شده‌اند.