سایت آزمون دکتری ‌( www.PhdAzmoon.Net ) – تحقیقات جدید نشان می‌دهد که تغییرات زیست‌محیطی در ۶۵۰ میلیون سال پیش، موجب گسترش تکثیر جلبک‌ها در پایه زنجیره غذایی و پیدایش موجودات پیچیده و تکامل‌یافته شد.

جلبک

به گزارش پی اچ دی آزمون به نقل از ایسنا و به نقل از سیکر، برای نزدیک به سه میلیارد سال، تکامل زندگی بر روی زمین، عمدتا در مرحله تک سلولی متوقف شده بود و یک دنیای پوشیده شده توسط آب و پر از باکتری بود.

اما محققان اخیرا گزارش دادند که حدود ۶۵۰ میلیون سال پیش ذوب شدن “زمین گلوله برفی” – زمانی که اقیانوس‌ها در استوا به عمق دو کیلومتری (۱٫۲ مایل) یخ زده بودند – منجر به شکوفایی جلبک‌ها در سطح جهانی شد که همه چیز را تغییر داد.

جلبک یا گاوآب به موجودات گیاه مانند آبی می‌گویند. هر جا که اندکی خیس و یا مرطوب باشد، گیاهان بدون گل یافت می‌شوند.

ساده‌ترین آن‌ها، جلبک‌ها، خزه‌ها، هپاتیک‌ها و کرف‌ها هستند و اکثر آنها نزدیک و یا داخل آب زندگی می‌کنند و ریشه حقیقی ندارند.

“یوشن براکز”، استاد دانشگاه ملی استرالیا و نویسنده یک پژوهش در مجله “Nature” گفت: باکتری‌های میکروسکوپی با جلبک‌های بسیار بزرگتر جایگزین شده‌اند که از مواد مغذی موجود در کوه‌ها به دلیل وجود یخچال‌های طبیعی که به سمت دریا حرکت می‌کنند، تغذیه می‌کردند.

وی در حالی که در کنفرانس ژئوشیمی بین‌المللی در پاریس حضور داشت تا یافته‌های خود را ارائه کند، به خبرگزاری فرانسه گفت: این ارگانیسم‌ها پایگاه اصلی شبکه غذایی را متحول کردند و بدون آنها امروز ما اینجا نبودیم.

چرایی و چگونگی و زمان شکل‌گیری اولین موجودات پیچیده روی کره زمین همیشه یکی از بزرگترین و قدیمی‌ترین رازهای خلقت در علم بوده است.
کماکان، تعداد فرضیه‌ها بیشتر از حقایق اثبات‌شده است. این فرضیه‌ها توسط دو گروه متخصصان در زمینه منشا پیدایش موجودات پیچیده مطرح شده که نظرات متفاوتی دارند.

بحث بین این دو گروه برای دو دهه ادامه داشته است. آنها واقعا به طور جدی بر مواضع خود اصرار دارند و جلساتشان پر سر و صدا است.

یک طرف، عمدتا متخصصان زیست‌شناسی که گروه غالب نیز هستند، ادعا می‌کنند که واقعا هیچ معمایی برای حل شدن وجود ندارد.

آنها استدلال می‌کنند که رسیدن ژنوم حیوان به جایگاه “پیچیده” در فرایند تکامل زمان می‌برد؛ حتی میلیاردها سال. به عبارت دیگر، محدودیت‌ها ذاتی بودند و نه محیط زیستی.

گروه دوم می‌گویند که حیوانات می‌توانند سریع‌تر تکامل پیدا کنند، اما چیزی آنها را عقب نگه داشت.

اکسیژن کافی مدتها بوده که به عنوان مانعی حیاتی برای افزایش زندگی چند سلولی دیده می‌شده است. ارگانیسم‌های بزرگ و مصرف کننده انرژی، نیاز به یک سوخت قدرتمند (اکسیژن) برای کمک به رشد و زندگی دارند.

“براکز” می‌گوید: مطالعه ما نخستین شواهد واقعی را نشان می‌دهد که موضوع کمبود اکسیژن نبوده، بلکه فقدان منبع غذایی مغذی و فراوان بوده است که ما را متوجه جلبک‌ها می‌کند.

مقادیر زیادی مواد مغذی حاوی نیتروژن به واسطه ذوب شدن یخ‌های سطح زمین به دریا کشیده شده است، به طوری که جلبک‌های فتوسنتز کننده را قادر کرده تا به وسیله باکتری‌های بسیار کوچکتر تکثیر شوند.

پایه زنجیره غذایی تعیین‌کننده میزان انرژی موجود در اکوسیستم است و جلبک‌ها به طور متوسط ۱۰۰۰ برابر بزرگتر از باکتری‌ها هستند.

“براکز” می‌گوید: این تفاوت تقریبا تفاوت میان یک موش و یک فیل است. در محیط زیست اقیانوس، اندازه چیزی است که واقعا اهمیت دارد.

شما به طور ناگهانی مقدار زیادی مواد مغذی و با انرژی بالا در پایه شبکه غذایی داشتید که کل اکوسیستم را به سوی موجودات پیچیده و بزرگ هدایت کرده است.

محققان شواهدی از این انتقال را در نمونه‌های سنگی یافتند که از عمق کویر مرکزی استرالیا استخراج شده است که بلافاصله پس از انجماد عمیق سیاره زمین که حدود ۵۰ میلیون سال طول کشیده، شکل گرفته‌اند.

محققان با استفاده از “کروماتوگرافی” (که اجزای شیمیایی را جدا می‌کند) و طیف‌سنجی (که توده‌ها را اندازه‌گیری می‌کند)، به دنبال مشاهده تغییرات در طول زمان در نسبت دو نوع مولکول، یک پروکسی برای فرم‌های زندگی پیچیده‌تر و دیگری برای باکتری‌ها هستند.

“کروماتوگرافی” یا “سَوانِگاری” (Chromatography) روشی است در علم شیمی برای جداسازی اجزای یک مخلوط با عبور دادن یک فاز متحرک از روی یک فاز ساکن.

در این روش معمولا مخلوط که به صورت مایع یا گاز است، از یک لوله یا شبکه گذرانده می‌شود؛ سرعت حرکت اجزای تشکیل دهنده مخلوط در لوله یا شبکه با توجه به عناصر دیواره داخلی آنها مختلف است. در نتیجه مخلوط به اجزای تشکیل دهنده تجزیه شده و هر جز جداگانه خارج می‌شود.

در “کروماتوگرافی” دو فاز وجود دارد: فاز ثابت و فاز متحرک. فاز ثابت در واقع اجزای درون لوله یا شبکه جداسازی را تشکیل می‌دهند و فاز متحرک مربوط به ماده‌ای است که می‌خواهد مورد تجزیه و تخلیص قرار بگیرد.

فاز ثابت می‌تواند مایع یا جامد باشد که بر اساس اینکه جامد یا مایع باشد، به “کروماتوگرافی” جذب سطحی و “کروماتوگرافی” تقسیمی، تقسیم می‌شوند.

اساس جداسازی در “کروماتوگرافی” متفاوت است. جداسازی بر اساس وزن مولکولی و جداسازی بر اساس میل اتصال به فاز ثابت از اعم این اصول است.

“کروماتوگرافی” یک اصطلاح کلی است که در آزمایشگاه‌ها برای جداسازی ترکیبات استفاده می‌شود. این ترکیب در مایعی به نام فاز متحرک حل شده است و توسط ساختار دیگری به نام فاز ثابت نگه‌داری می‌شود. اجزای مختلف این ترکیب با سرعت‌های مختلفی حرکت می‌کنند و همین امر باعث جداسازی این ذرات می‌شود. جداسازی بر اساس تفکیک دیفرانسیلی بین فاز متحرک و ثابت انجام می‌شود. تفاوت‌های نامحسوس در مقدار پارتیشن یک ترکیب در فاز ثابت باعث جدایی اجزا می‌شود.

“کروماتوگرافی” می‌تواند مقدماتی و یا تحلیلی (تجزیه‌ای) باشد. هدف از “کروماتوگرافی” مقدماتی جداسازی اجزا برای استفاده‌های پیشرفته است. این در حالی است که “کروماتوگرافی” تحلیلی به صورت نرمال بر روی گروه کوچکی از مواد صورت می‌گیرد و برای اندازه‌گیری نسبت آنالیت‌ها در مخلوط است. این دو با یکدیگر متناسب بوده و هیچ تضادی با یکدیگر ندارند.

“طیف‌سنجی” یا “بیناب نمایی” (Spectroscopy) به عنوان مطالعه برهمکنش بین نور و ماده نیز تعریف می‌شود.

از لحاظ تاریخی “طیف‌سنجی” به شاخه‌ای از علم برمی‌گردد که نور مرئی برای مطالعات نظری در ساختار ماده و آنالیزهای کیفی و کمی استفاده می‌شد.
اگرچه اخیرا به عنوان یک تکنیک جدید نه فقط برای نور مرئی، بلکه برای بسیاری از اشکال تابش‌های الکترومغناطیسی و غیرالکترومغناطیسی مانند میکروموج‌ها، امواج رادیویی، اشعه ایکس، الکترون‌ها، فوتون‌ها (امواج صوتی) و غیره بکار برده می‌شود.

از انواع روش‌های مهم و پرکاربرد در شیمی آلی می‌توان به روش‌های طیف‌سنجی مادون قرمز، جرمی، ماوراء بنفش و رزونانس مغناطیسی هسته اشاره کرد.
“طیف‌سنجی” اغلب در شیمی‌فیزیک (به طور مثال در نوعی تصویربرداری ام‌.آر.آی) و شیمی تجزیه برای شناسایی ماده از طریق طیف گسیلی یا جذبی از آنها به کار برده می‌شود.

وسیله‌ای که طیف هر ماده را ثبت می‌کند، “طیف‌سنج” یا “اسپکترومتر” نام دارد.

“طیف‌سنجی” همچنین به طور فراوان در اخترشناسی و مشاهدات از راه دور استفاده می‌شود. اکثر تلسکوپ‌های بزرگ طیف‌نگار دارند.

نتایج تحقیقات نشان داد که تغییر شدید، با افزایش ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابری تعداد مولکول‌ها، نشانگر موجودات پیچیده است.

“براکز” گفت: افزایش جلبک‌ها و ظهور حیوانات در یک زمان بسیار نزدیک به یکدیگر است که احتمال تصادفی بودن این اتفاق بسیار بعید و تقریبا غیر ممکن است.