نه آبی نه سبز؛ زمین ما بیش از ۲٫۴ میلیارد سال پیش بنفش بوده است

اگر امروز از فضا به زمین نگاه کنیم، سیاره‌مان مانند گوی آبی رنگ با ابرهای سفید نازک و خشکی‌هایی به رنگ سبز و قهوه‌ای به‌نظر می‌رسد. اما در دوران ابتدایی عمر زمین، ممکن است این سیاره نه آبی و سبز، بلکه دارای رنگ‌هایی بنفش و ارغوانی بوده باشد. این ایده با نام «فرضیه‌ی زمین بنفش» شناخته می‌شود و نخستین بار توسط پروفسور شیلالدیتیا داس‌سارما، زیست‌شناس مولکولی از دانشگاه مریلند، و دکتر ادوارد شویتِرمن، زیست‌اخترشناس از دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید، مطرح شد.

کد خبر: ۸۹۰۳۹۲

تاریخ: ۲۵ مهر ۱۴۰۴ - ۲۰:۵۴

دانشمندان معتقدند زمین در نخستین دوران‌های شکل‌گیری خود ممکن است نه آبی و سبز مانند امروز، بلکه در هاله‌ای از رنگ بنفش دیده می‌شده است.

براساس فرضیه زمین بنفش، زندگی فتوسنتزی اولیه روی زمین ممکن سبز نبوده، بلکه بنفش بوده است. اگر چنین بوده باشد، اقیانوس‌های زمین در آن زمان پر از میکروب‌های بنفش بسیار ریز بوده‌اند که رنگی ارغوانی و ملایم به سیاره می بخشیدند.

بیشتر موجودات فتوسنتزی امروزی، از درختان گرفته تا باکتری‌های دریایی، به دلیل داشتن رنگدانه‌ای به نام کلروفیل سبزند. کلروفیل تقریباً همه رنگ‌های نور مرئی را جذب می‌کند و فقط نور سبز را بازتاب می‌دهد، به همین خاطر گیاهان برای چشم ما سبز دیده می‌شوند. با‌این‌حال، عجیب است که نور سبز یکی از پُرانرژی‌ترین بخش‌های نور خورشید است و طول موجی حدود ۵۰۰ نانومتر دارد، اما گیاهان آن را استفاده نمی‌کنند. چرا تکامل چنین مسیری را طی کرده است؟ پاسخ ممکن است در دوران پیش از وجود اکسیژن در جوّ زمین نهفته باشد. در آن زمان، جوّ زمین پر از دی‌اکسیدکربن و متان بود و زندگی بیشتر در اقیانوس‌ها جریان داشت.

طبق فرضیه‌ی زمین بنفش، بسیاری از میکروب‌های آن زمان به جای کلروفیل از رنگدانه‌ای ساده‌تر به نام رتینال استفاده می‌کردند. رتینال بر خلاف کلروفیل، نور سبز را جذب و رنگ بنفش را بازتاب می‌دهد. برخی از میکروب‌ها هنوز هم از این مولکول استفاده می‌کنند، مثل هالوباکتریا که در محیط‌های شور و کم‌اکسیژن زندگی می‌کنند و غشایی بنفش‌رنگ دارند.

به‌نوشته‌ی وب‌سایت آی‌اف‌ال ساینس، ازآن‌جا که رتینال ازنظر شیمیایی ساده‌تر از کلروفیل است، ممکن است یکی از نخستین مولکول‌های جذب‌کننده‌ی نور در تاریخ زمین بوده باشد. در آن دوران، سطح اکسیژن پایین بود، اما برای موجوداتی که از رتینال استفاده می‌کردند، این مسئله اهمیتی نداشت. اگر اقیانوس‌های اولیه پر از چنین میکروب‌هایی بوده باشند، احتمالاً کل سیاره از فضا به رنگ ارغوانی دیده می‌شده است.

با گذشت زمان، تکامل راه‌های جدیدی برای استفاده از نور خورشید پیدا کرد. ازآنجا که میکروب‌های دارای رتینال بیشتر نور سبز را جذب کرده بودند، موجودات تازه‌ای که برای بقا به فتوسنتز نیاز داشتند، مجبور شدند از رنگ‌های دیگر، یعنی نور آبی و قرمز استفاده کنند. به این ترتیب کلروفیل پدید آمد. کلروفیل نورهای آبی و قرمز را برای تولید انرژی جذب می‌کند و نور سبز را بازتاب می‌دهد. در نتیجه، زندگی سبزرنگ شروع به گسترش کرد.

حدود ۲٫۴ میلیارد سال پیش، در رویدادی که به «رخداد اکسیژنی بزرگ» معروف است، سیانوباکتری‌های دارای کلروفیل بر زمین مسلط شدند. این میکروب‌های سبزرنگ هنگام فتوسنتز اکسیژن آزاد می‌کردند و جوّ زمین را دگرگون کردند، به طوری که امکان پیدایش حیات پیچیده‌تر فراهم شد. از آن زمان به بعد، زمین بنفش جای خود را به زمین سبز و آبی امروزی داد. امروزه فتوسنتز بر پایه‌ی رتینال دیگر نقش اصلی در زمین ندارد، اما ممکن است در سیارات دیگر هنوز وجود داشته باشد.

اخترشناسان هنگام جستجوی نشانه‌های حیات در سیارات دور، معمولاً به دنبال ردّ نوری سبزرنگی هستند که نشانگر کلروفیل است، زیرا تقریباً همه‌ی زندگی روی زمین به آن وابسته است. با‌این‌حال، فرضیه‌ی زمین بنفش یادآور این موضوع است که زندگی همیشه سبز نیست و تحت شرایط متفاوت ممکن است بنفش، نارنجی، قرمز یا حتی به رنگ‌هایی نامرئی برای چشم انسان باشد. شاید در سیارات دیگر، زندگی اصلاً بر پایه‌ی نور و فتوسنتز نباشد، بلکه بر اساس فرایندهایی کاملاً متفاوت شکل گرفته باشد. بنابراین، در جستجوی حیات در جهان، نباید فقط به دنبال رنگ سبز باشیم، زیرا زندگی می‌تواند در هر رنگ و شکلی پدیدار شود.

منبع: زومیت