چه میزان حیات روی زمین وجود داشته و تا پایان عمر مفید آن چه تعداد زندگی روی آن وجود خواهد داشت؟

پایگاه خبری تحلیلی ایران تحلیل (irtahlil.com):

همه موجودات از سلول های زنده ساخته شده اند. در حالی که تعیین دقیق زمان ظهور اولین سلول ها دشوار است، بهترین تخمین های زمین شناسان حداقل ۳.۸ میلیارد سال پیش را نشان می دهد. اما از زمان ظهور اولین سلول، چقدر حیات در زمین بوده است و تا پایان حیات روی زمین، چقدر حیات روی آن تشکیل می شود؟

در مقاله ای که توسط پیتر کراکفورد و همکارانش نوشته شده و اکتبر گذشته در Current Biology منتشر شد، به این سوالات پاسخ داده شده است.

کربن روی زمین

هر سال حدود ۲۰۰ میلیارد تن کربن از طریق آنچه به عنوان تولید اولیه شناخته می شود جذب می شود. در طول تولید اولیه، کربن معدنی مانند دی دی اکسید کربن در جو و بی کربنات در اقیانوس برای تامین انرژی و ساخت مولکول های آلی مورد نیاز برای زندگی استفاده می شود. امروزه این فرآیند از طریق فتوسنتز اتفاق می افتد.

اما رمزگشایی مقدار کل تولید اولیه که در گذشته اتفاق افتاده است یک کار چالش برانگیز بوده است. به‌جای ماشین زمان، دانشمندان عموماً به سرنخ‌های باقی‌مانده در سنگ‌های رسوبی باستانی تکیه می‌کنند.

در مورد تولید اولیه، ترکیب ایزوتوپی اکسیژن به شکل سولفات در ذخایر نمک باستانی امکان انجام چنین تخمین هایی را فراهم می کند.

در مطالعه خود، پیتر کراکفورد و همکارانش تمام تخمین های قبلی تولید اولیه باستانی را که از طریق روش فوق به دست آمده بود، گردآوری کردند. بر این اساس، آنها تخمین زدند که ۱۰۰ کوئینتیلیون (یا ۱۰۰ میلیارد میلیارد) تن کربن از طریق تولید اولیه از زمان شروع حیات در زمین ایجاد شده است که تقریباً ۱۰۰ برابر کربن روی زمین است.

محصول اولیه

امروزه تولید اولیه عمدتاً توسط گیاهان در خشکی و میکروارگانیسم های دریایی مانند جلبک ها و سیانوباکتری ها انجام می شود. اما در گذشته، تولید اولیه عمدتاً توسط گروه کاملاً متفاوتی از ارگانیسم‌ها انجام می‌شد که برای بقا به فتوسنتز اکسیژنی متکی نبودند.

ترکیبی از تکنیک های مختلف توانسته است این فرضیه را مطرح کند که تولیدکنندگان اولیه مختلف در گذشته زمین بیشترین فعالیت را داشته اند. نمونه هایی از این تکنیک ها شامل شناسایی قدیمی ترین جنگل ها یا استفاده از فسیل های مولکولی به نام نشانگرهای زیستی است.

پیتر کراکفورد و همکارانش در مطالعه خود از نتایج این تکنیک ها استفاده کردند تا کشف کنند کدام موجودات بیشترین سهم را در تولید اولیه تاریخی زمین داشته اند. آنها به این نتیجه رسیده اند که اگرچه گیاهان دیرتر روی زمین ظاهر شدند، اما احتمالاً بیشترین سهم را در تولید اولیه داشتند. با این حال، این فرضیه قوی تر شد که سیانوباکتری ها بیشترین سهم را دارند.

تمام طول زندگی

آنها با تعیین مقدار کل تولید اولیه تاکنون و با شناسایی موجودات مسئول آن، توانستند تخمین بزنند که تاکنون چقدر حیات روی زمین وجود داشته است.

طبق برآورد آنها، امروزه حدود ۱۰ به توان ۳۰ (۱۰ نانومیلیون) سلول و بین ۱۰ به توان ۳۹ (دو تریلیون) تا ۱۰ به توان ۴۰ سلول تاکنون روی زمین وجود داشته است.

آینده زندگی

مطالعه پیتر کراکفورد و همکارانش همچنین نشان داد که در آینده ای بسیار دور، حدود دو میلیارد سال دیگر، تمام موجودی بیوژئوشیمیایی که زمین را قابل سکونت نگه می دارد، از بین خواهد رفت.

ابتدا گیاهان خشکی می میرند و سپس در نهایت اقیانوس ها می جوشند و زمین به یک سیاره سنگی عمدتاً بی جان تبدیل می شود، همانطور که در مراحل اولیه خلقت بود.

اما تا آن زمان تخمین زده می شود که حدود ۱۰ تا ۴۰ سلول زمین را اشغال کنند.

منبع: یورونیوز