صور القمر من خلال طبقات الغلاف الجوي من محطة الفضاء الدولية في ديسمبر 2003 (وكالة ناسا / هيئة الأوراق المالية)
ما الذي يعيش على حافة الفضاء؟ بخلاف طياري الطائرات النفاثة عالية التحليق (وسائق القفز المتعرج العرضي) ، لا تتوقع العثور على العديد من الكائنات الحية التي يزيد ارتفاعها عن 10 كيلومترات - ولكن هذا بالضبط هو المكان الذي يبحث فيه أحد الباحثين في وكالة ناسا عن دليل على الحياة.
الغلاف الجوي للأرض ليس مكانًا تفكر فيه عادةً عند التفكير في البيئات المضيافة. طبقة الستراتوسفير العالية والجافة والباردة عبارة عن طبقة فوق المكان الذي تحدث فيه معظم الأحوال الجوية ، وتمتد من حوالي 10 كيلومترات إلى 50 كيلومترًا (6 إلى 31 ميلاً) فوق سطح الأرض. درجات الحرارة في أدنى طبقات متوسط -56 درجة مئوية (-68 فهرنهايت) مع رياح تيار نفاث تهب بسرعة ثابتة 100 ميل في الساعة. تقل كثافة الغلاف الجوي عن 10٪ الموجودة في مستوى سطح البحر ، ويوجد الأكسجين في شكل أوزون ، الذي يحمي الحياة على السطح من الأشعة فوق البنفسجية الضارة ولكنه يترك أي شيء فوق 32 كم مكشوفًا بشكل علني.
يبدو مكانًا رائعًا للبحث عن الحياة ، أليس كذلك؟ يعتقد عالم الأحياء ديفيد سميث من جامعة واشنطن أن ... وقد وجد هو وفريقه "ميكروبات من كل مجال رئيسي" تسافر وسط الرياح الجوية العليا.
يعمل سميث ، الباحث الرئيسي في مشروع الكائنات الدقيقة في مركز كينيدي للفضاء في الستراتوسفير (MIST) ، على إجراء تعداد لحياة عشرات الآلاف من الأقدام فوق سطح الأرض. باستخدام بالونات وعينات الطقس على ارتفاعات عالية تم جمعها من جبل. يهدف مرصد البكالوريوس في وسط ولاية أوريغون ، إلى اكتشاف أنواع الميكروبات الموجودة في الغلاف الجوي ، وعددها ، ومن أين أتت.
"إن الحياة التي تعيش على ارتفاعات عالية تتحدى مفهومنا لحدود المحيط الحيوي".
- ديفيد سميث ، عالم الأحياء ، جامعة واشنطن في سياتل
على الرغم من أن تقارير الكائنات الحية الدقيقة الموجودة تصل إلى 77 كم كانت موجودة منذ ثلاثينيات القرن العشرين ، يشك سميث في صحة بعض البيانات القديمة ... كان يمكن أن تثيرها مركبات البحث نفسها الميكروبات.
وقال: "لم يتم الإبلاغ عن أي ضوابط للتعقيم تقريبًا في الصحف".
ولكن في حين اقترح بعض الباحثين أن الميكروبات يمكن أن تأتي من الفضاء الخارجي ، يعتقد سميث أنها أرضية في الأصل. معظم الميكروبات التي تم اكتشافها حتى الآن عبارة عن جراثيم بكتيرية - كائنات شديدة الصلابة يمكنها أن تشكل غلافًا واقيًا حولها وبالتالي تتحمل درجات الحرارة المنخفضة والظروف الجافة ومستويات الإشعاع العالية الموجودة في الستراتوسفير. من المفترض أن عواصف الغبار أو الأعاصير يمكن أن تنقل البكتيريا إلى الغلاف الجوي حيث تشكل الأبواغ ويتم نقلها عبر الكرة الأرضية.
إذا هبطوا في بيئة مناسبة لديهم القدرة على إعادة إحياء أنفسهم ، والاستمرار في البقاء والتكاثر.
على الرغم من صعوبة جمع هذه الكائنات عالية التحليق ، إلا أن سميث واثق من أن هذا البحث سيوضح كيف يمكن لهذه الحياة الأساسية السفر لمسافات طويلة والبقاء على قيد الحياة حتى في أقسى البيئات - ليس فقط على الأرض ولكن ربما في عوالم أخرى أيضًا ، مثل التربة الجافة. المريخ.
قال سميث "ما زلنا لا نعرف أين نرسم حدود الارتفاع للمحيط الحيوي". سيتناول هذا البحث "المدة التي يمكن أن تظل بها الحياة في الستراتوسفير وأنواع الطفرات التي قد ترثها أثناء ارتفاعها".
اقرأ المزيد عن مقالة مايكل شيربر لمجلة علم الأحياء هنا ، وشاهد ندوة ديفيد سميث "الحياة العالية: الميكروبات المحمولة جواً على حافة الفضاء" المنعقدة في مايو 2012 في جامعة واشنطن أدناه:
صور ملحقة - أعلى: طبقات الغلاف الجوي ، عبر سميثسونيان / NMNH. أسفل: مسح صورة المجهر الإلكتروني لجراثيم بكتيرية الغلاف الجوي التي تم جمعها من جبل. مرصد البكالوريوس (NASA / KSC)
