يحتوي النظام البيئي المخفي أسفل ميشيغان على فطريات وفيرة وحياة معقدة أخرى قد تؤثر على الكربون الموجود تحت الأرض.
بعيدًا تحت ميشيغان، تحتوي المياه المحبوسة داخل الصخور القديمة على مجتمع كثيف ومتنوع بشكل غير متوقع من الفطريات. أ جامعة ميشيغان تشير الدراسة إلى أن هذه الكائنات الحية أكثر وفرة في أعماق الأرض مما افترضه العلماء في السابق، وتشكل أنظمة بيئية على عمق مئات الأقدام تحت السطح.
يُعتقد أن البحث الذي يقوده كوين مون، مرشح الدكتوراه من جامعة ميشيغان، يوفر أول قياس ناجح لوفرة الفطريات في موقع عميق تحت سطح الأرض، يصل إلى 1640 قدمًا تحت الأرض. تحتوي المياه التي تم جمعها من آبار الغاز على 689 نوعًا فطريًا متميزًا، بما في ذلك 13 نوعًا لم يتم وصفها رسميًا مطلقًا.
وكشف التحليل الجيني والفحص المجهري أن قطرة من هذه المياه الجوفية قد تحتوي على عدد من الخلايا الفطرية يعادل عدد قطرة ماء البحر. وقدر الباحثون وجود ما يقرب من 250 خلية في كل قطرة، وهو ما قد يصل إلى أكثر من 12 تريليون خلية فطرية في حمام سباحة أولمبي.
وتضمنت العينات أيضًا كائنات حية معقدة أخرى، بما في ذلك بطيئات المشية، المعروفة باسم “الدببة المائية”، والديدان الصغيرة المجزأة. تشير الأدلة إلى أن هذه الكائنات تشكل شبكة غذائية تحت الأرض يستهلك بعضها أنواعًا أخرى وقد يعيش بعضها كطفيليات. ونشرت النتائج في مجلة ISME.
وقال مون: “تتحدى دراستنا فكرة أنها غير صالحة لحياة أكثر تعقيدا مثل الفطريات الموجودة في أعماق سطح الأرض، وفي ظل ظروف مواتية، يمكن أن تكون حقيقيات النوى وفيرة للغاية”. “نقترح في الورقة أننا قد نقلل بشكل كبير من أهمية الكتلة الحيوية وتنوع الفطريات على الكوكب لأننا لم ندمج أبدًا السطح السفلي في تقديرات التنوع البيولوجي الفطري العالمي.”
تيم جيمس، مؤلف رئيسي للدراسة، هو أستاذ علم البيئة وعلم الأحياء التطوري وأمين الفطريات في جامعة ميشيغان هيرباريوم. قام المعهد الكندي للأبحاث المتقدمة، أو CIFAR، بتمويل العمل وجمع علماء الأرض وعلماء الأحياء الفطرية لدراسة ما إذا كانت الفطريات يمكن أن تعيش في مناطق عميقة من الكوكب.
ربما كانت مياه العصر الجليدي تحمل الحياة
بحث الباحثون عن كائنات حية تحت سطح الأرض داخل أنتريم شيل، وهو تكوين صخري غني بالمواد العضوية مدفون تحت جزء كبير من منطقة البحيرات العظمى. قاموا بجمع المياه من آبار الغاز الممتدة بين 650 و 1640 قدمًا في الصخر الزيتي. ثم عمل علماء الهيدرولوجيا وعلماء الأحياء والجيولوجيون معًا لتحديد مصدر المياه.
اعتمد بحثهم على النظائر المستقرة، وهي أشكال من نفس العنصر تحتوي على أعداد متساوية من البروتونات ولكن أعداد مختلفة من النيوترونات. أشارت أنماط النظائر إلى أن معظم المياه الجوفية ربما جاءت من الصفائح الجليدية التي ذابت عبر ميشيغان قرب نهاية العصر الجليدي الأخير.
وقال مون إن التحليل يشير أيضًا إلى أن الكثير من المياه “كانت آخر مرة اتصلت بالسطح قبل 11 ألف عام”.
ومع ذوبان الأنهار الجليدية، ربما تكون المياه قد نقلت الفطريات والبكتيريا إلى الأسفل عبر طبقات الصخور المسامية والمكسورة. يبدو أن الكائنات الحية استقرت في الشقوق داخل أنتريم شيل، حيث بدأت في استهلاك المواد العضوية المحفوظة داخل التكوين.
قدمت قياسات ثاني أكسيد الكربون والميثان دليلاً إضافيًا على أن هذه المادة القديمة الموجودة في الصخر الزيتي تدعم قاعدة النظام البيئي تحت الأرض.
وقال مون، الباحث في مختبر جيمس: “لفترة طويلة، لم يكن هناك دليل على أن حقيقيات النوى يمكن أن تكون وفيرة في أعماق باطن الأرض. وقد وجد الناس آثارا لها باستخدام الحمض النووي البيئي، ولكن تم تصنيفها على أنها عابرة أو خاملة”.
يمكن للفطريات العميقة أن تغير نماذج الكربون
وقال مون إن أنظمة بيئية مماثلة قد توجد في التكوينات الصخرية العميقة حول العالم. يمكن للطبقات الجيولوجية التي تحتوي على خزانات النفط والغاز أن تؤوي أيضًا مجتمعات غير موثقة من الفطريات وغيرها من حقيقيات النوى، وهي كائنات تحتوي خلاياها على نوى.
يمكن أن يغير وجودهم طريقة تفكير الباحثين في الكربون المخزن تحت الأرض. غالبًا ما يتم التعامل مع الكربون الموجود داخل الصخور على أنه معزول بشكل آمن، لكن الفطريات والبكتيريا والكائنات الحية الأخرى قد تحول جزءًا من تلك المادة القديمة إلى غاز. إذا كان الأمر كذلك، فإن الكربون الموجود تحت سطح الأرض يمكن أن يكون أكثر نشاطًا بيولوجيًا مما تعترف به التقديرات الحالية.
وقال جيمس: “بغض النظر عما إذا كانت هذه الفطريات قد نشأت في هذه المساحات العميقة أو تم إدخالها إليها، فإن العديد من الفطريات تمتلك تكيفات تسمح لها بالنمو والتأثير على ديناميكيات الكربون في أعماق الأرض”. “يجب دمج الفطريات في نماذج تدوير الكربون وعزله في باطن الأرض.”
تحافظ المجموعة العامة على التنوع الخفي
قام الباحثون بعزل وزراعة أكثر من 200 نوع من الفطريات المستردة من أعماق الأرض. يمكن لدراسة هذه الكائنات أن تكشف كيف تتحمل الفطريات الظروف القاسية، وكيف تعمل النظم البيئية المخفية، وكيف يؤثر النشاط البيولوجي على الكربون المخزن داخل قشرة الأرض.
تشكل العينات الآن أول مجموعة متاحة للجمهور من الفطريات العميقة الموجودة تحت السطح ويتم حفظها في معشبة جامعة ميشيغان.
وقال مون: “يفتح هذا الاكتشاف نافذة على عالم مظلم وقديم ومخفي بالكامل تقريبا، لكنه ليس خاليا من الحياة”.
مرجع: “الصخر الزيتي الغني بالعضوية تحت السطح يدعم الفطريات الوفيرة والمتنوعة والرواية” بقلم Quinn S Moon، Elliott P Barnhart، Matthew S Varonka، Elizabeth J Tomaszewski، Michelle Orozco-Quime، Thomas Desrosiers، Ivan Paciorka، Michael Carley، James Schramski، Bradley S Stephenson، Magdalena R Osburn، Anurup Mohanty، Anna M Martini، Jason E Stajich، Jennifer. سي ماكينتوش وتيموثي واي جيمس، 29 يوليو 2026، مجلة ISME.
DOI: 10.1093/ismejo/wrag184
كما قدمت مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية ومعهد جامعة ميريلاند لبيولوجيا التغيير العالمي وبرنامج راكهام للدراسات العليا الدعم.
لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
