«شهر گمشده» باستانی که در کف اقیانوس اطلس کشف شد، سرنخی از ریشههای حیات در خود دارد

دانشمندان در اعماق اقیانوس اطلس، دنیای زیرآبی وهمانگیزی را کشف کردهاند که ممکن است طرح اولیه چگونگی آغاز حیات روی زمین را در خود جای داده باشد.
این میدان وسیع از برجهای معدنی که شهر گمشده نامیده میشود، قدیمیترین سیستم هیدروترمال شناخته شده در اقیانوس است. دانشمندان معتقدند که شرایط شدید آن، زمین اولیه را منعکس میکند و سرنخهایی از چگونگی ظهور اولین اشکال حیات ارائه میدهد.
میدان هیدروترمال شهر گمشده بیش از ۲۳۰۰ فوت زیر سطح زمین، در دامنههای یک کوه زیرآبی در رشتهکوه میانی اقیانوس اطلس قرار دارد. رشتهکوه میانی اقیانوس اطلس، رشتهکوهی عظیم در زیر آب است که از میان اقیانوس اطلس میگذرد. این رشتهکوه مرز بین صفحات تکتونیکی را مشخص میکند و نقطه کانونی برای فعالیتهای زمینشناسی است.
محققان تخمین میزنند که شهر گمشده بیش از ۱۲۰ هزار سال قدمت دارد و این امر آن را به قدیمیترین میدان دریچه هیدروترمال کشفشده تاکنون تبدیل میکند. در یک پیشرفت اخیر، دانشمندان با موفقیت یک نمونه هسته از سنگ گوشته را از این محل بازیابی کردند. این سنگ، منبع عمیق زمین است که سیستم دریچه را تغذیه میکند.
نمونه اصلی میتواند به دانشمندان کمک کند تا واکنشهای شیمیایی که در زیر کف دریا اتفاق میافتد را بهتر درک کنند، واکنشهایی که در غیاب نور خورشید یا اکسیژن، هیدروکربن تولید میکنند و به عنوان غذا برای حیات دریایی عمل میکنند. همین واکنشها ممکن است میلیاردها سال پیش در منشأ حیات روی زمین نقش داشته باشند.
شهر گمشده از منارههای سر به فلک کشیدهای از سنگ کربناته، که برخی از آنها تقریباً ۲۰۰ فوت ارتفاع دارند، تشکیل شده است که توسط یک واکنش زمینشناسی منحصر به فرد به نام سرپانتینیزاسیون تشکیل شدهاند، جایی که آب دریا با سنگ گوشته در اعماق زیر کف دریا تعامل میکند. این واکنشها متان و گاز هیدروژن آزاد میکنند که حیات میکروبی را که بدون نور خورشید یا اکسیژن زنده میماند، تغذیه میکنند، چیزی که به ندرت در زمین دیده میشود. این مکان تقریباً در نه مایلی غرب محور خطالراس میانی اقیانوس اطلس، درست در جنوب جزایر آزور واقع شده است. موقعیت منزوی آن به این معنی است که هزاران سال از فعالیتهای انسانی مصون مانده و اکوسیستمی را حفظ کرده است که دریچهای به شرایط اولیه زمین ارائه میدهد. هر دریچه هیدروترمال، با نامهای مستعار IMAX، Poseidon، Seeps و Nature، مایعات گرم و قلیایی ساطع میکند. اینها محیطی پایدار برای حیات در یکی از دورافتادهترین گوشههای سیاره ایجاد میکنند. اکنون، با توجه مجدد جهانی، دانشمندان معتقدند که شهر گمشده ممکن است به توضیح چگونگی شکلگیری حیات از ماده غیرزنده، یک راز حل نشده در زیستشناسی، کمک کند.
برخلاف اکثر سیستمهای هیدروترمال که توسط گرمای آتشفشانی تغذیه میشوند، شهر گمشده توسط انرژی شیمیایی از گوشته زمین تغذیه میشود و به آن ساختار و شیمی متمایزی میدهد. درون دودکشهای بلند آن، مایعات تا ۱۹۴ درجه فارنهایت میرسند، نه جوش، بلکه به اندازه کافی داغ هستند تا واکنشهای شیمیایی را تحریک کنند. این منافذ هیدروکربنها، ترکیبات آلی ساخته شده از کربن و هیدروژن را تولید میکنند که بلوکهای سازنده حیات محسوب میشوند. این مکان خاص است زیرا هیدروکربنهای آن از طریق واکنشهای شیمیایی اعماق زمین تشکیل میشوند، نه نور خورشید یا فتوسنتز. این امر شهر گمشده را به نمونه دوم نادری از چگونگی آغاز حیات تبدیل میکند.
میکروبهای درون این دودکشها در تاریکی مطلق و بدون اکسیژن زندگی میکنند و از متان و هیدروژن به عنوان تنها سوخت خود استفاده میکنند. در سطوح بیرونی، حیوانات نادری مانند میگو، حلزون، جوجه تیغی دریایی و مارماهی به ساختارهای غنی از مواد معدنی چسبیدهاند. حیوانات بزرگتر در اینجا نادر هستند، احتمالاً به این دلیل که منبع انرژی محدود است. برخلاف اکوسیستمهای سطحی، نور خورشید یا زنجیره غذایی فراوانی وجود ندارد، فقط مواد مغذی شیمیایی از دریچهها به بیرون تراوش میکنند. ویلیام برازلتون، میکروبیولوژیست، به مجله اسمیتسونیان گفت: «این نمونهای از نوعی اکوسیستم است که میتواند همین الان در انسلادوس یا اروپا فعال باشد.»
اینها قمرهای زحل و مشتری هستند که اقیانوسهایی در زیر پوستههای یخی خود دارند و این امید را ایجاد میکند که حیات مشابهی میتواند فراتر از زمین وجود داشته باشد.
برخی از منارهها طی دهها هزار سال به ارتفاع ۶۰ متر رسیدهاند. دانشمندان میگویند که آنها مانند آزمایشگاههای طبیعی عمل میکنند و نشان میدهند که چگونه حیات ممکن است در محیطهایی بدون خورشید، گیاهان یا حیوانات پدید آید. در سال ۲۰۱۷، سازمان بینالمللی بستر دریاها (ISA) به دولت لهستان مجوز اکتشاف ۱۵ ساله برای منطقهای از پشته میانی اقیانوس اطلس، که شامل قلمرو اطراف شهر گمشده نیز میشود، اعطا کرد.
اگرچه خود شهر گمشده فاقد مواد معدنی ارزشمند است، اما میدانهای دریچهای نزدیک آن ممکن است حاوی سولفیدهای چندفلزی باشند که هدفی برای استخراج معادن در اعماق دریا در آینده خواهد بود. اینجاست که تهدید وارد عمل میشود. عملیات استخراج معدن در نزدیکی دریچههای هیدروترمال میتواند باعث ایجاد تودههای رسوبی شود و مواد شیمیایی سمی یا ذراتی را آزاد کند که از طریق ستون آب رانده میشوند و به اکوسیستمهای اطراف آسیب میرسانند، حتی اگر خود محل مستقیماً لمس نشود. کنوانسیون تنوع زیستی، شهر گمشده را بر اساس منحصر به فرد بودن، تنوع زیستی و ارزش علمی آن، به عنوان یک منطقه دریایی با اهمیت اکولوژیکی یا بیولوژیکی (EBSA) تعیین کرده است. قرار گرفتن در فهرست EBSA به دانشمندان این امکان را میدهد که برای اقدامات حفاظتی استدلال کنند، اگرچه هیچگونه حمایت قانونی الزامآوری ندارد. در همین حال، یونسکو در حال بررسی وضعیت میراث جهانی این مکان است که میتواند حمایت بینالمللی قویتری را در برابر استخراج و ایجاد اختلال ارائه دهد.
دانشمندان معتقدند که این امر فوراً مورد نیاز است. چنین سیستمهایی پس از اختلال، ممکن است هرگز بهبود نیابند و ما ممکن است یک نمونه زنده از چگونگی آغاز حیات را از دست بدهیم.