მცენარეების გარეშე, დედამიწა ვერასოდეს განივითარებდა სუნთქვისათვის საჭირო ატმოსფეროს, რომელიც მის ქვეშ მცხოვრები ყველა ჩვენგანისთვის უბრალოდ გადამწყვეტია. მაგრამ როგორც ჩანს, მცენარეებმა ეს შესძლეს ჩვენი პლანეტის სიცოცხლის ყველაზე განსაკუთრებული ფორმების — სოკოების დახმარებით.
ლიდსის უნივერსიტეტის მეცნიერთა მიერ ჩატარებული ახალი კვლევის მიხედვით, სოკოებმა ძალიან მნიშვნელოვანი ხიდი გადეს მცენარეებსა და ნიადაგს შორის არსებულ ნაპრალზე.
4,6 მილიარდი წლის წინ, როდესაც დედამიწა წარმოიქმნა, მას თითქმის არ ჰქონდა ატმოსფერო. გაციებასთან ერთად, განვითარდა ატმოსფეროც, მაგრამ ის ძალიან ტოქსიკური უნდა ყოფილიყო ადამიანთათვის, რადგან შედგებოდა წყალბადის სულფიდის, მეთანისა და ნახშირორჟანგისაგან.
ამის შემდეგ, პლანეტა საკმარისად ცივი გახდა იმისათვის, რათა შეენარჩუნებინა თხევადი წყალი. ამ წყალში გაჩნდა ციანობაქტერია, რომელმაც დაიწყო დედამიწის ატმოსფეროს გარდაქმნის, ჟანგბადით გამდიდრების პროცესი.
მაგრამ ატმოსფერო ცხოველთა სიცოცხლისთვის საკმარისად მდიდარი ვერ გახდა ხმელეთზე მზარდი მცენარეების ევოლუციამდე.
ლიდსის უნივერსიტეტის მკვლევართა განცხადებით, ეს ადრეული მცენარეები არ იყვნენ ისე განვითარებული, რომ ეს პროცესი საკუთარი ძალებით მოეხდინათ. მათ ჯერ არ ჰქონდათ თანამედროვე მცენარეთა მსგავსი არც ფესვები და არც ძარღვოვანი სისტემა.
სანაცვლოდ, მცენარეებსა და სოკოებს შორის დღეს არსებული სიმბიოზური ურთიერთობის მსგავსად, ნიადაგში არსებულმა სოკოებმა, ქანების ფოსფორი მცენარეებს გადასცეს, რომელმაც თავის მხრივ, გააძლიერა მცენარეთა ფოტოსინთეზი.
„ხმელეთის მცენარეთა ფოტოსინთეზი საბოლოოდ პასუხისმგებელია დედამიწის ჟანგბადის ნახევრის გამომუშავებაზე და მოითხოვს ფოსფორს, მაგრამ ამჟამად, ძალიან ცუდად ვიცით თუ როგორ მოქმედებს ამ საკვებით მცენარეთა გლობალური მომარაგება“, — ამბობს ჯგუფის ერთ-ერთი წევრი, ბიოქიმიკოსი ბენიამინ მილსი.
„სოკოვანი ურთიერთქმედების მონაცემებიდან მიღებული შედეგები მნიშვნელოვან წინსვლას წარმოადგენს დედამიწის ადრეული განვითარების გაგებაში. ჩვენი კვლევა თვალნათლივ აჩვენებს სოკოების მნიშვნელობას ჟანგბადიანი ატმოსფეროს წარმოქმნაში“.
ამავე დროს მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ხმელეთზე მცხოვრები უძველესი ორგანიზმის ნამარხი სწორედ სოკოა. სოკოები ძალიან დიდი ხანია, რაც არსებობს, ალბათ მცენარეებზე დიდი ხანიც კი.
ეს ალბათ იმიტომ, რომ სოკოებს აქვთ უნარი, ქანებიდან გამოაცალკევონ მინერალები, მაშინ როცა მცენარეები უფრო მეტად ორგანულ ნივთიერებებზე არიან დამოკიდებული.
ხმელეთზე სიცოცხლის დაწყების ადრეულ დღეებში ბევრი ეს ნივთიერება არც არსებობდა. მაგრამ როცა მცენარეებმა ატმოსფეროდან ნახშირორჟანგის ფოტოზინთეზი მოახდინეს, წარმოქმნეს ნახშირბადი, რომელიც შემდეგ სოკოებს გადაეცა. ასეთი თანმიმდევრობა ორმხრივად სასარგებლო იყო.
კვლევის დროს, ჯგუფმა გამოიყენა დღემდე გადარჩენილი უძველესი სოკოების ლაბორატორიული ექსპერიმენტებისა და კომპიუტერული მოდელირების კომბინაცია.
მოქმედებაში სოკოებზე დაკვირვებისას, მათ შესძლეს განესაზღვრათ, რომ სხვადასხვა სოკოები ფოსფორ-ნახშირბადის გაცვლას სხვადასხვა მაჩვენებლით ახდენდნენ, რაც თავის მხრივ, გავლენას ახდენდა მცენარეთა მიერ ჟანგბადის წარმოების სისწრაფეზე.
სწორედ ამან მოახდინა გავლენა, თუ რამდენად სწრაფად გაივსებოდა ატმოსფერო საკმარისი ოდენობის ჟანგბადით იმისათვის, რათა სუნთქვისათვის ხელსაყრელი ყოფილიყო.
„კომპიუტერული მოდელები გამოვიყენეთ იმის სიმულირებისთვის, თუ რა შეიძლება მოსვლოდა კლიმატს პალეოზოურ ერაში, თუკი სხვადასხვა ტიპის ადრეული სოკოვან-მცენარეული სიმბიოზი ჩართული იქნებოდა ფოსფორისა და ნახშირბადის გლობალურ ციკლებში“, — ამბობს კვლევის თანაავტორი, მცენარეთა ბიოლოგი კატი ფილდი.
„გავარკვიეთ, რომ ეფექტი პოტენციურად დრამატული იყო; მცენარეულ-სოკოვანი ნახშირბად-საკვების გაცვლა-გამოცვლაში არსებული სხვაობა დედამიწის კლიმატს ცვლიდა, სადაც გადამწყვეტი როლი მცენარეთა მიერ CO2-ის ფოტოსინთეზს ეკავა; შედეგად, არსებითად იცვლებოდა ატმოსფეროში ჟანგბადის მატების დროში განაწილება“.
მადლობა, ციცქნა, ლორწოვანო სოკოებო!
კვლევა ჟურნალ Philosophical Transactions B-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით
