العالم- منوعات
وكشف الباحثون أن الحديد يعد عنصرا غذائيا أساسيا لازما لنمو وازدهار الحياة على الأرض تقريبا. وبالكتلة وحدها، الحديد (Fe) هو العنصر الكيميائي الأكثر وفرة على هذا الكوكب ويتخلف عن كثب قبل الأكسجين (O). وهو أيضا رابع أكثر العناصر شيوعا في قشرة الأرض ويشكل معظم اللب الداخلي والخارجي للكوكب.
ويُعتقد أن كمية الحديد في غلاف الأرض - وهي طبقة من صخور السيليكات بين القشرة واللب الخارجي - "حُددت" بواسطة الظروف التي تشكل فيها الكوكب منذ حوالي 4.5 مليار سنة.
ووفقا لفريق أكسفورد، كان لهذا "تداعيات كبيرة على كيفية تطور الحياة" على الأرض.
وزعم الباحثون الآن أنهم اكتشفوا عملية ساعد الحديد من خلالها في تشكيل تطور أشكال الحياة المعقدة.
وقد تساعد النتائج، التي نُشرت في مجلة PNAS، العلماء على فهم أفضل لاحتمالية تطور الحياة الفضائية على الكواكب الصخرية الأخرى.
وقال جون وايد، الأستاذ المساعد في مواد الكواكب في قسم علوم الأرض بجامعة أكسفورد: "إن المقدار الأولي للحديد في صخور الأرض" يُحدد بواسطة ظروف تراكم الكواكب، والتي يتم خلالها فصل اللب المعدني للأرض عن العباءة الصخرية".
وكانت الظروف الحديدية على الأرض ستساعد الكوكب في البداية على الاحتفاظ بمياهه السطحية - وهي لبنة أساسية في الحياة، وفقا للباحثين.
وكان من الممكن أيضا أن يذوب الحديد في مياه البحر، ما يعني أنه كان متاحا بسهولة للحياة البسيطة "للانطلاق في التطور".
ولكن هذا تغير، منذ حوالي 2.4 مليار سنة خلال ما يسمى بحدث الأكسجة العظيم، عندما بدأت مستويات الأكسجين على الكوكب في الارتفاع بشكل كبير.
وتفاعلت المستويات الوفيرة من الأكسجين مع الحديد وجعلته أقل قابلية للذوبان، ما أدى إلى طرد غيغا طن من العنصر من البحر.
ومع ذلك، وفقا للمعد المشارك في الدراسة هال دريكسميث، أستاذ بيولوجيا الحديد في معهد MRC Weatherall للطب الجزيئي بجامعة أكسفورد، لا تزال الحياة قادرة على إيجاد طريق.
وقال: "كان على الحياة أن تجد طرقا جديدة للحصول على الحديد الذي تحتاجه. وعلى سبيل المثال، تعد العدوى والتكافل وتعدد الخلايا سلوكيات تمكّن الحياة من التقاط واستخدام هذه المغذيات النادرة والحيوية بشكل أكثر كفاءة. إن تبني مثل هذه الخصائص كان من شأنه أن يدفع أشكال الحياة المبكرة إلى أن تصبح أكثر تعقيدا من أي وقت مضى، في طريقها للتطور إلى ما نراه من حولنا اليوم".
ووفقا للباحثين، فإن الحاجة إلى الحديد كمحرك للتطور اللاحق للكائنات القادرة على جذب الحديد عندما تكون الموارد منخفضة، قد تكون عملية نادرة جدا.
والأسوأ من ذلك، أنه قد يتحول إلى أحداث عشوائية تماما وسيكون لذلك تأثير على احتمالية تطور الحياة المعقدة على الكواكب الأخرى.
وقال البروفيسور دراكسميث: "من غير المعروف مدى شيوع الحياة الذكية في الكون. مفاهيمنا تعني أن الشروط اللازمة لدعم بدء أشكال الحياة البسيطة ليست كافية أيضا لضمان التطور اللاحق لأشكال الحياة المعقدة. وقد تكون هناك حاجة إلى مزيد من الاختيار من خلال التغييرات البيئية الشديدة - على سبيل المثال، كيف أن الحياة على الأرض بحاجة إلى إيجاد طريقة جديدة للوصول إلى الحديد. وقد تكون مثل هذه التغييرات الزمنية على النطاق الكوكبي نادرة، أو عشوائية، ما يعني أن احتمالية الحياة الذكية قد تكون منخفضة أيضا".
ومع ذلك، فإن معرفة مقدار الحديد الموجود في عباءة الكوكب قد يساعد العلماء في البحث عن حياة فضائية، من خلال التخلص من المرشحين الأكثر احتمالا القادرين على دعم الحياة.