ما قد يكون أكثر سكان الصحراء قسوة على كوكب الأرض كان يختبئ على مرأى من الجميع. اتحدت الأشنات والفطريات والطحالب الأخرى لتشكيل "قشرة حبيبية" فوق سطح جرس في صحراء أتاكاما بشمال تشيلي.
هذه المجموعة المكتشفة حديثًا من الكائنات الحية تغطي الأحجار الصغيرة. إنه يستمد الرطوبة من النبضات اليومية للضباب الساحلي الذي يتدفق عبر صحراء العالم غير القطبية الأكثر جفافاً. تعمل أشعة الشمس على توفير الوقود لهذه المجتمعات ذات القشرة الرملية. يستخدمون التمثيل الضوئي لصنع السكريات. لكنها تفعل ذلك بشكل أفضل باستخدام أقل من نصف كمية المياه التي تستخدمها مجتمعات قشرة التربة الصحراوية الأخرى المعروفة. هذا هو استنتاج الباحثين الذين شاركوا النتائج التي توصلوا إليها في 16 كانون الأول (ديسمبر) في علم الأحياء .
يقول Jayne Belnap إن اكتشافهم "الرائع للغاية" يشير إلى أن مجتمعات التربة يمكنها أن تدبر لقمة العيش في أقسى الظروف على كوكب الأرض. لم تشارك في الدراسة. عالمة بيئة ، تعمل في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في موآب ، يوتا.
قشور التربة البيولوجية - المعروفة أيضًا باسم biocrusts - هي مجتمعات من الطحالب أو البكتيريا الزرقاء أو الأشنات أو الفطريات أو الطحالب. إنها تغطي حوالي ثُمن مساحة الأرض على الأرض. توجد عادة في الصحاري ، ويمكن أن تغطي التربة وتمنع التعرية. يمكنهم أيضًا تشكيل النظم البيئية. يفعلون ذلك عن طريق سحب الكربون والنيتروجين من الهواء ونقلهم إلى الأرض. على طول الطريق ، يطلقون الأكسجين عبر عملية التمثيل الضوئي.
فقط بضعة مليمترات من الأمطار تبلل أتاكاما في معظم السنوات. لكن بعض المناطق شهدت دورات يومية من الضباب والندى. توجد إحدى "واحات الضباب" على بعد 2.5 كيلومتر (1.6 ميل) من ساحل المحيط الهادئ. إنه في منتزه بان دي أزوكار الوطني. هذا شمال سانتياغو ، تشيلي. هنا ، رصد الباحثون علامات غريبة.
يتذكر باتريك جونغ:"وصلنا بسياراتنا ورأينا هذه الأنماط السوداء والبيضاء في المناظر الطبيعية". إنه عالم نبات يعمل في جامعة كايزرسلاوترن للعلوم التطبيقية. هذا في ألمانيا.
كشفت الدراسات الاستقصائية السابقة عن أنواع أخرى من الكائنات الحية في أتاكاما. لكن القشور الجديدة كانت مختلفة. تتشكل أنواع أخرى من الغبار الحيوي كطبقات على سطح التربة. تتشكل قشرة الحصى بدلاً من ذلك على حصى صغيرة بحجم 6 مم (0.2 بوصة) وحولها.
وجد الباحثون أن القشرة الحبيبية تتكون من مزيج من الأشنات والفطريات والطحالب والبكتيريا الزرقاء. معًا ، يمكن أن يكسووا الحصى ويعملوا كغراء يربط الصخور الصغيرة ببعضها البعض. يؤدي هذا إلى إنشاء هيكل يشبه إلى حد ما حبة الفول السوداني الهشة القائمة على الصخور.
هذا الحبيبات القاسية "شيئًا مختلفًا لم نره من قبل ،" يلاحظ ماثيو بوكر. بوكر هو طبيب أمراض في جامعة نورثرن أريزونا في فلاغستاف ولم يشارك في هذه الدراسة.
مصمم للحياة الجافة
في التجارب المعملية ، قام الباحثون بقياس معدل استهلاك مجتمعات القشرة لثاني أكسيد الكربون. هذا يختلف مع تغير مستويات الرطوبة. وصل التمثيل الضوئي إلى ذروته عندما كانت العينة تحتوي فقط على 0.25 ملليمتر (0.01 بوصة) من الماء. وهذا يساوي حوالي 250 مليلتر (10 بوصات) من الماء موزعة على مقياس مربع واحد (10.8 قدم مربع) من قشرة الحبيبات. هذه الكمية من الرطوبة ضمن النطاق المتوقع من الودائع من قبل بنوك الضباب اليومية بالقرب من الساحل.
وبالمقارنة ، فإن الغبار الحيوي في صحراء سونوران ، الموجودة في المكسيك وجنوب غرب الولايات المتحدة ، يحتاج إلى ضعف إلى أربعة أضعاف كمية المياه اللازمة لعملية التمثيل الضوئي في مستويات الذروة.
أظهر المسح المجهري أن الفطريات المرتبطة بقشرة الحبيبات كانت تحفر نفقًا في الصخور من السطح. تتضخم هياكل نموها الأنبوبية - أو خيوطها (رسوم HY) - وتتقلص مع تدفق الضباب. يعمل هذا الإجراء على تكسير الحجارة وتفتيتها في نهاية المطاف. مثل هذه "التجوية البيولوجية" هي العملية الوحيدة المعروفة لإنشاء تربة جديدة في صحراء أتاكاما ، كما يقول يونغ وزملاؤه. منذ زمن بعيد ، ربما تكون هذه القشور الرملية قد غيرت السطح القاسي للأرض القديمة عن طريق تحطيم الصخور لصنع التربة. ربما كانت هذه المجتمعات تخزن الكربون في الأرض وتنتج الأكسجين ، كل ذلك قبل ظهور نباتات التمثيل الضوئي.
هذه ليست المرة الأولى التي يرى العلماء فيها فطريات أو نباتات تخترق الصخور. على سبيل المثال ، تستخدم بعض الشجيرات الجبلية في البرازيل الأحماض التي تفرزها جذورها للحصول على معادن الصخور. أظهرت الأبحاث السابقة أيضًا وجود عدد كبير من الكائنات الحية التي تعيش في الصحاري الضبابية. ومع ذلك ، يقول بيلناب ، فإن القشرة الأرضية الجديدة هي "مركب جديد من تلك العمليات".
يقول يونغ إن القشور المماثلة تعيش على الأرجح في صحارى ضبابية أخرى. يخطط هو وباحثون آخرون للبحث عنهم في صحراء ناميب الساحلية بجنوب إفريقيا. هناك ، اكتشف آخرون بالفعل أنماطًا منبهة بالأبيض والأسود.
