در حالیکه تعداد افراد مبتلا به بیماری ویروس کرونا یا کووید۱۹ از مرز ۴۵۰ هزار نفر گذشته و بیش از یک میلیارد نفر در خانه‌هایشان قرنطینه شده‌اند، پرسشی که بیش از همه ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده این است که آیا کسانی که از این بیماری جان سالم به در برده‌اند، در برابر آن ایمن می‌شوند؟

پاسخ این سوال، یک “بله مشروط” است و از چند جهت اهمیت دارد. برای مثال افرادی که ایمنی آن‌ها در برابر بیماری تایید شده می‌توانند تا زمان در دسترس قرار گرفتن یک واکسن، جرات خارج شدن از خانه‌هایشان را پیدا بکنند و به تقویت نیروی کار  کمک کنند. به‌ویژه افرادی که در بخش مراقبت‌های بهداشتی کار می‌کنند و مصونیت‌شان تایید شده، می‌توانند به مراقبت از بیماران حاد ادامه دهند.

ضمنا، افزایش ایمنی در جامعه راهی است که به اپیدمی پایان می‌دهد: هرچه تعداد افرادی که می‌توانند آلوده شوند کمتر شود، ویروس کرونا قدرت نفوذ خود را از دست خواهد داد و حتی شهروندانی که بیشترین آسیب‌پذیری را دارند، در برابر آن مصون خواهند ماند.

 

مصونیت در برابر ویروس همچنین ممکن است منجر به پیدا کردن روشی برای درمان زودهنگام بیماری شود. آنتی‌بادی‌های جمع‌آوری‌شده از بدن کسانی که بهبود یافته‌اند می‌تواند برای کمک به افرادی که با بیماری کووید۱۹ دست‌وپنجه نرم می‌کنند استفاده شود.

روز پنجشنبه، سازمان غذا و داروی آمریکا استفاده از پلاسمای بیماران بهبودیافته برای درمان تعدادی از موارد حاد را تایید کرد. روز قبل از آن، اندرو کومو (Andrew Cuomo) فرماندار نیویورک اعلام کرد که نیویورک اولین ایالتی خواهد بود که آزمایش سِرم به‌دست‌آمده از افراد بهبودیافته را برای درمان بیماران حاد کووید۱۹ آغاز می‌کند. او گفت: “این تست در مورد افراد با علایم حاد انجام خواهد شد، اما اداره بهداشت نیویورک با تعدادی از بهترین سازمان‌های مراقبت بهداشتی این ایالت در حال کار روی این موضوع هستند و ما فکر می‌کنیم که نتایج این کار امیدوارکننده خواهد بود.”

اولین خط دفاعی بدن برای مقابله با ویروس مهاجم، یک آنتی‌بادی به نام ایمونوگلوبولین M است که وظیفه آن هشیار ماندن در بدن و هشداد دادن به بقیه سیستم ایمنی در مورد مهاجمانی مانند ویروس‌ها و باکتری‌ها است.

با آلوده شدن بدن به ویروس، سیستم ایمنی، این آنتی‌بادی را به نوع دوم آنتی‌بادی به نام ایمونوگلوبولین G که برای شناسایی و خنثی کردن یک ویروس خاص طراحی شده است تغییر می‌دهد.

پروسه تغییر ممکن است یک هفته طول بکشد؛ هم خود این پروسه و هم قدرت آنتی‌بادی‌های نهایی می‌تواند متغیر باشد. برخی از افراد، آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده قوی‌تری می‌سازند، در حالیکه پاسخ آنتی‌بادی‌های سایر افراد ممکن است ملایم‌تر باشد.

آنتی‌بادی‌های تولیدشده در پاسخ به برخی از ویروس‌ها مانند فلج‌اطفال یا سرخک باعث یک عمر مصونیت در برابر آن‌ها می‌شوند. اما آنتی‌بادی‌های ایجادشده برای مبارزه با ویروس‌های کرونایی که عامل سرماخوردگی معمولی هستند، فقط به مدت یک تا سه سال دوام می‌آورند و این موضوع ممکن است درباره ویروس کرونای جدید هم صادق باشد.

مطالعه‌ای که اخیرا بر روی میمون‌های آلوده به ویروس کرونای جدید انجام شده نشان می‌دهد که بدن آن‌ها به‌محض آلوده‌شدن، آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده تولید می‌کند تا در برابر آلودگیِ بیشتر، مقاومت کند. اما در حال حاضر مشخص نیست که میمون‌ها یا افراد مبتلا به این ویروس، تا چه مدتی از ابتلای مجدد به آن مصون خواهند ماند.

دکتر وینت مناچری (Vineet Menachery)‌، ویروس‌شناس از دانشگاه تگزاس می‌گوید اکثر کسانی که در طول اپیدمی سارس (از خانواده ویروس کرونای جدید) آلوده شدند، مصونیتی به مدت ۸ تا ۱۰ سال به دست آوردند. به گفته این ویروس‌شناس، کسانی که از بیماری مرس (MERS) که یکی دیگر از ویروس‌های کرونا بود بهبود یافتند، ایمنی بسیار کوتاه‌مدت‌تری داشتند؛ اما افرادی که آلوده به ویروس کرونای جدید شده‌اند، ممکن است مصونیتی به مدت حداقل یک تا دو سال داشته باشند و بیشتر از آن را نمی‌توان پیش‌بینی کرد.

دکتر فلوریان کرامر (Florian Krammer)، میکروب‌شناس از مدرسه پزشکی آیکان در نیویورک می‌گوید حتی اگر طول مدت مصونیت آنتی‌بادی در برابر ویروس کرونا کوتاه‌مدت باشد و مردم مجددا به آن آلوده شوند، دور دوم آلودگی به این ویروس احتمالا بسیار خفیف‌تر از دور اول خواهد بود. به گفته او، حتی بعد از اینکه بدن ما تولید آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده را متوقف می‌کند، زیرمجموعه‌ای از سلول‌های حافظه ایمنی مجددا می‌توانند یک پاسخ موثر را فعال کنند. دکتر کرامر گفت: “شما احتمالا قبل از آنکه دوباره دچار بیماری شوید، پاسخ ایمنی خوبی ایجاد خواهید کرد و این کار می‌تواند سرعت شیوع بیماری را کند سازد.”

اما سوال مهمی که پیش می‌آید این است که آیا کودکان و بزرگسالانی که فقط دارای علایم خفیف هستند می‌توانند پاسخی به‌اندازه کافی قوی ایجاد کنند که تا زمان در دسترس قرار گرفتن یک واکسن، در برابر  ویروس مصون باقی بمانند؟

در یک مطالعه جدید، دکتر ماریون کوپمانس (Marion Koopmans)، ویروس‌شناس از دانشگاه اراسموس و همکارانش، پاسخ‌های آنتی‌بادی ۱۵ بیمار آلوده و کارکنان مراقبت‌های بهداشتی را مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها همچنین در مطالعه خود از نمونه‌های خون ۱۰۰ نفر از افرادی که قبلا با یکی از چهار ویروس کرونا که به‌عنوان عامل سرماخوردگی معمولی شناخته‌شده‌اند آلوده شده بودند، استفاده کردند.

دکتر ﮐﻮﻣﭙﺎﻧﺲ می‌گوید اگر این نمونه‌ها بتوانند در برابر ویروس کرونای جدید، پاسخ‌های ایمنی نشان دهند، شاید بتوان توضیح داد که چرا برخی از افراد (برای مثال، کودکان) فقط دارای علایم خفیف هستند. آن‌ها ممکن است آنتی‌بادی‌های ویروس‌های کرونای مرتبط با ویروس جدید را داشته باشند که تاحدودی در برابر ویروس جدید موثر هستند.

سریع‌ترین راه برای ارزیابی ایمنی بدن، نوعی آزمایش خون است که آنتی‌بادی‌های محافظ را در خون افراد بهبودیافته جستجو می‌کند. اما شما ابتدا باید کیت تست آن را داشته باشید. این کیت‌های تست‌ آنتی‌بادی، در سنگاپور، چین و کشورهای دیگر استفاده شده‌اند و به‌تازگی در حال وارد شدن به بازارهای کشورهای غربی هستند.

هفته‌ی گذشته، دکتر کرامر و همکارانش یکی از این کیت‌های تست آنتی‌بادی را توسعه دادند. آن‌ها، آزمایش خود را بر روی پلاسمای خون سه بیمار مبتلا به کووید۱۹ راست‌آزمایی کردند و حالا به دنبال تایید آن توسط سازمان غذا و دارو هستند. آزمایشگاه‌های دیگری نیز مشغول کار روی این نوع تست‌ها هستند؛ هرچند که این کارها عمدتا بر پایه داده‌های محدودی انجام می‌گیرد که هنوز توسط سایر دانشمندان مورد بررسی قرار نگرفته‌اند.

دکتر کرامر گفت: “مهم نیست که چه کسی این کیت‌های تست را می‌سازد، تا زمانی که قابل اعتماد باشند، ابزار بسیار خوبی هستند. از آنجاییکه ما با یک ویروس کرونای جدید مواجه هستیم، آزمایش مذکور باید مانند تست ایدز، یک پاسخ بله یا خیر به ما بدهد تا بتوانیم متوجه شویم چه کسی به ویروس آلوده شده و چه کسی نشده است.”

روز چهارشنبه، مقامات رسمی بهداشت عمومی انگلیس گفتند که آن‌ها میلیون‌ها کیت جدیدا توسه‌یافته تست آنتی‌بادی خریداری کرده‌اند و در حال بررسی امکان استفاده آن‌ها توسط بیماران در داخل خانه هستند. این مقامات گفتند آن‌دسته از شهروندانی که دچار بیماری ویروس کرونا شده‌اند و حالا در برابر آن کمی ایمنی پیدا کرده‌اند، ممکن است بتوانند دوباره به زندگی عادی بازگردند. این موضوع به‌ویژه برای کارکنان مراقبت‌های بهداشتی مفید خواهد بود. این افراد با دانستن اینکه تاحدودی در برابر ویروس ایمنی دارند می‌توانند در خط مقدم مراقبت‌های اورژانسی انجام وظیفه کنند.

آنجلا راسموسن (Angela Rasmussen) ویروس‌شناس از دانشگاه کلمبیا در نیویورک گفت: “اگر مصونیت در برابر ویروس کرونا برای چند ماه ادامه داشته باشد، مثلا به مدت ۱۸ ماه، آن‌طور که برخی‌ها پیش‌بینی کرده‌اند، در این صورت داشتن کارکنان مراقبت‌های بهداشتی که در برابر ویروس مصون هستند، واقعا می‌تواند بسیار مفید باشد.”

اما مساله‌ای که وجود دارد این است که این تست‌ها ممکن است در تشخیص ویروس کرونا، کارآیی چندانی نداشته باشند، چراکه تولید آنتی‌بادی‌ها در بدن کمی زمان‌بر است. در تست دکتر کرامر، پاسخ آنتی‌بادی‌ها، سه روز پس از ظهور علایم مشاهده شدند. با توجه به اینکه افراد ممکن است تا ۱۴ روز پس از آلودگی به ویروس علایمی از خود نشان ندهند، این مدت‌زمان برای اینکه تست مذکور بتواند به‌عنوان یک ابزار تشخیصی، مفید واقع شود بسیار دیر است.

با این‌حال، پیدا کردن افرادی با پاسخ‌های ایمنی قوی ممکن است به یافتن درمان‌های جدید کمک کند. در اصل، آنتی‌بادی‌های استخراج‌شده از خون بیماران بهبود‌یافته، به خون افرادی که بیمار هستند تزریق می‌شود.

در حال‌حاضر، به‌دنبال گزارش‌های اولیه از چین درباره موفقیت‌آمیز بودن این روش، تیم‌های مختلفی روی این موضوع کار می‌کنند. شرکت AnyGo Technology که در پکن مستقر است، ۵۰ هزار کیت تست آنتی‌بادی را در اختیار مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌های چین و بیمارستان‌هایی در ووهان، پکن و شانگهای قرار داده است.

دکتر شنگن ژنگ (Shangen Zheng)، از پزشکان ارتش چین می‌گوید که تیم او با استفاده از این روش توانسته است بیش از ۱۰ بیمار را درمان کند و داده‌های بیمارانی که در استان هوبای با استفاده از پلاسما درمان شده‌اند در حال ارزیابی است.

دکتر کرامر گفت: “این راهکار در واقع یک روش بسیار قدیمی است. این روش قبلا برای نجات جان سربازان آمریکایی که در جریان جنگ کره مبتلا به ویروس هانتان (Hantaan) شده بودند و همچنین برای درمان بیماران مبتلا به ویروس جونین (Junin) در آرژانتین مورد استفاده قرار گرفته بود.”

با این‌حال، قبل از به‌کارگیری این روش، دانشمندان باید روی مسایل ایمنی کار کنند؛ برای مثال، آن‌ها باید مطمئن شوند که پلاسمای گرفته‌شده از بیماران بهبودیافته، حاوی ویروس‌های دیگر نیست. شرکت‌های دارویی مانند Takeda و Regeneron امیدوار هستند که با توسعه آنتی‌بادی‌های ویروس کرونا در آزمایشگاه، به برخی از این نگرانی‌ها پاسخ دهند.

در آخر باید بگوییم که تنها با انجام این آزمایش‌ها است که دانشمندان می‌توانند بگویند که چه زمانی تعداد کافی از جمعیت یک منطقه به ویروس آلوده شده‌اند و ایمنی لازم را به دست آورده‌اند.

نوشته آیا ما می‌توانیم در برابر ویروس کرونا مصون بشویم؟! اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.

ساختمان‌ها تفاوت چندانی با بدن انسان ندارند. آن‌ها هم مثل بدن ما پوست و استخوان دارند و نفس می‌کشند. ساختمان‌های الکتریکی‌شده، انرژی مصرف می‌کنند، قادر به تنظیم دما هستند و مواد زاید و دورریختنی تولید می‌کنند. بنابراین می‌توانیم بگوییم که ساختمان‌ها نوعی ارگانیسم‌ هستند؛ هرچند از نوع بی‌جان‌اش.

اما اگر ساختمان‌ها (دیوارها، بام‌ها، کف‌ها و پنجره‌ها) واقعا زنده بودند و توسط مواد زنده رشد می‌یافتند و نگه‌داری و درمان می‌شدند چه؟ تصور کنید معماران بتوانند از ابزارهای ژنتیکی برای رمزگذاری معماری یک ساختمان در داخل DNA یک ارگانیسم استفاده کنند که به‌نوبه خود باعث رشد ساختمان‌هایی شود که خودترمیم‌کننده هستند، با ساکنان خود تعامل می‌کنند و با محیط اطراف سازگارند.

به‌لطف پیشرفت‌های صورت‌گرفته، حالا فناوری معماری زنده از داستان‌های علمی‌تخیلی به آزمایشگاه‌ها راه یافته است. اکنون گروهی از محققان بین‌رشته‌ای، سلول‌های زنده را به کارخانه‌های میکروسکوپی تبدیل کرده‌اند. در آزمایشگاه مواد زنده دانشگاه کلرادو، پژوهشگرانی از رشته‌های بیوشیمی، میکروبیولوژی، علوم مواد و مهندسی سازه دور هم جمع شده‌اند تا از ابزارهای بیولوژی ترکیبی (synthetic biology) برای مهندسی باکتری‌ها استفاده کنند و از این طریق بتوانند مواد معدنی و پلیمرهای مفیدی ساخته و آن‌ها را به شکل بلوک‌های سازنده زنده‌ای دربیاورند که ممکن است روزی به ساختمان‌های ما جان ببخشند.

این محققان در مطالعه‌ قبلی خود که نتایج آن در مجله‌ Scientific Reports چاپ شده، باکتری E. coli را از نظر ژنتیکی برای ایجاد ذرات سنگ آهک در شکل‌ها، اندازه‌ها و سختی‌های مختلف دستکاری کرده‌ بودند. آن‌ها در مطالعه‌ دیگری نشان دادند که باکتری E. coli را می‌توان برای تولید ماده شیمیایی استایرن (styrene) که در ساخت فوم پلی‌استایرن کاربرد دارد برنامه‌ریزی کرد.

سلول‌های سبز برای ساختمان‌های سبز

این پژوهشگران حالا در جدیدترین مطالعه خود که یافته‌های آن در مجله Matter چاپ شده، از سیانوباکتر‌های فتوسنتزکننده برای رشد یک ماده ساختمانی زنده استفاده کرده‌اند. سیانوباکتری‌ها، مانند جلبک‌ها، ارگانیسم‌های سبزی هستند که در طبیعت یافت می‌شوند اما عمدتا روی دیوارهای حوض‌های ماهی رشد می‌کنند. سیانوباکتری‌ها به جای انتشار گاز دی‌اکسید کربن می‌توانند از آن و نور خورشید برای رشد خود استفاده کرده و در شرایط مناسب، یک سیمان زیستی به وجود آوردند که تیم تحقیق از این سیمان برای اتصال ذرات ماسه به یکدیگر و ساخت یک آجر زنده استفاده کرده‌اند.

آن‌ها با زنده نگه داشتن سیانوباکتری‌ها توانستند مواد ساختمانی در تعداد زیاد بسازند. آن‌ها یک آجر زنده را به دو قسمت تقسیم کردند و سپس آن دو قسمت را به دو آجر کامل رشد دادند. دو آجر کامل به چهار آجر و چهار آجر به هشت آجر پرورش یافت. تیم تحقیق به جای ساختن یک آجر در هر بار، از رشد نمایی باکتری‌ها برای رشد یکباره آجرهای زیاد بهره بردند.

پژوهش درباره پتانسیل‌های مهندسی مواد زنده هنوز در ابتدای راه خود است. ارگانیسم‌های دیگری ممکن است کارکردهای زنده دیگری به بلوک‌های سازنده مواد اضافه کنند. برای مثال، باکتری‌های مختلف ممکن است موادی را تولید کنند که بتوانند خود را ترمیم کنند یا بتوانند محرک‌های خارجی مانند فشار و دما را حس کرده و به آن‌ها واکنش نشان دهند. اگر طبیعت بتواند چنین کاری انجام دهد، پس مواد زنده هم می‌تواند برای انجام آن مهندسی شوند.

ضمن اینکه تولید ساختمان‌های زنده در مقایسه با ساختمان‌های معمولی نیاز به انرژی کمتری دارد. تولید و انتقال مواد ساختمانی امروزه، انرژی بسیار زیادی مصرف کرده و دی‌اکسید کربن بیشتری منتشر می‌کند. برای مثال، سنگ آهک برای تولید سیمان سوزانده می‌شود و  فلزات و ماسه نیز برای ساختن شیشه و فولاد استخراج و ذوب می‌شوند. کارهای مربوط به ساخت، حمل و مونتاژ مصالح ساختمانی حدود ۱۱ درصد از کل انتشار جهانی گاز دی‌اکسید کربن را تشکیل می‌دهند. پروسه تولید سیمان به‌تنهایی ۸ درصد از دی‌اکسید کربن دنیا را تولید می‌کند. این در حالی است که برخی از مواد زنده مانند آجرهای سیانوباکتری می‌توانند جلوی انتشار این گاز را بگیرند.

یک حوزه در حال رشد

دانشمندان در سراسر دنیا با انجام تحقیقات متعدد در حال اثبات قدرت و پتانسیل مواد مهندسی‌شده زنده برای استفاده در زمینه‌های مختلف مانند تولید زیست‌لایه‌های رسانای الکتریکی و کاتالیروزهای زنده تک‌سلولی برای واکنش‌های پلیمریزاسیون هستند. محققان ماسک‌های زنده‌ای ساخته‌اند که مواد شیمیایی سمی را حس می‌کند. پژوهشگران همچنین در تلاش هستند تا از یک سلول واحد که از نظر ژنتیکی دستکاری شده است برای رشد و مونتاژ مواد حجیم استفاده کنند.

با اینکه یک سلول واحد اغلب کوچک‌تر از یک‌هزارم میلی‌متر است، اما پیشرفت‌های صورت‌گرفته در زمینه بیوتکنولوژی و چاپ سه‌بعدی، تولید تجاری مواد زنده در مقیاس انسانی را ممکن ساخته است. برای مثال، شرکت Ecovative با استفاده از مولدهای قارچی، موادی شبیه فوم رشد داده است. یا شرکت Biomason با استفاده از میکروارگانیسم‌ها، آجرهای سیمان زیستی تولید کرده است. هرچند این محصولات در پایان پروسه تولید دیگر زنده نیستند، اما محققان دانشگاه دلفت، روشی برای چاپ سه‌بعدی باکتری‌های زنده به شکل سازه‌های چندلایه اختراع کرده‌اند که می‌توانند هنگام برخورد با مواد شیمیایی خاصی نور ساطع کنند.

دانش مواد زنده مهندسی‌شده هنوز در ابتدای راه خود است و مطالعات زیادی برای پر کردن فاصله بین تحقیقات آزمایشگاهی و دست یافتن به محصولات تجاری لازم است. چالش‌های موجود در این زمینه، شامل هزینه‌ها، انجام تست‌ها، گرفتن مجوز و تولید انبوه محصولات می‌شوند. اقبال مشتریان به این محصولات نیز مساله دیگری است. برای مثال، صنعت ساختمان‌سازی نسبت به ارگانیسم‌های زنده، نگاه منفی دارد و ما امیدواریم این نگاه به‌زودی تغییر کند. البته محققانی که روی مواد زنده کار می‌کنند نیز باید به نگرانی‌های موجود درباره ایمنی و آلودگی زیستی توجه کنند.

بنیاد ملی علوم آمریکا اخیرا مواد زنده مهندسی‌شده را به‌عنوان یکی از اولویت‌های اصلی پژوهش نامگذاری کرده است. بیولوژی ترکیبی و مواد زنده‌ی مهندسی‌شده، نقش مهمی در حل چالش‌هایی خواهند داشت که انسان‌ها در دهه ۲۰۲۰ با آن مواجه خواهند شد: تغییرات آب و هوایی، بلایای طبیعی، افزایش سن جمعیت دنیا، فشار زیاد بر روی زیرساخت‌ها و انجام اکتشافات فضایی.

مطمئنا اگر چشم‌انداز روبه‌روی ما انسان‌ها خالی بود، هیچ چیزی ساخته نمی‌شد. با توجه به چیزهایی که دانشمندان در حال حاضر می‌دانند، ما امیدواریم روزی برسد که دیگر سنگ آهک را برای ساختن سیمان نسوزانیم، یا سنگ معدن را برای تولید فولاد استخراج نکنیم و ماسه را برای ساختن شیشه ذوب نکنیم. دانشمندان معتقدند که بیولوژی به ما کمک خواهد کرد تا مرزهای بین محیط ساخته‌شده و طبیعت را کم‌رنگ‌تر کنیم.

نوشته ساختمان‌های زنده در راهند؛ سازه‌هایی که به کمک باکتری‌ها ساخته خواهند شد! اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.

سیاره زمین همیشه این میزان اکسیژن نداشته است. حدود ۲.۴ میلیارد سال پیش، افزایش سیانوباکتری‌ها (cyanobacteria) و جابه‌جایی صفحات تکتونیکی، حیات تازه‌ای به سیاره ما بخشیدند که به آن رویداد بزرگ اکسیژنی (Great Oxidation Event) گفته می‌شود.

البته حیاتِ وابسته به اکسیژنی که بعد از این رویداد به وجود آمد، برای مدت طولانی دوام نیاورد. امروزه بسیاری از دانشمندان فکر می‌کنند که تکامل حیات در این دوره، فراتر از میزان اکسیژنی که عملا در اتمسفر زمین قابل‌دسترس بوده، رفته است. شواهد کشف‌شده در سال‌های گذشته نشان می‌دهند که این موضوع باعث انقراض ناگهانی و فاجعه‌بار میکروارگانیسم‌ها در حدود دو میلیارد سال پیش شده که بسیار وحشتناک‌تر از انقراض دایناسورها بوده است.

در حالیکه این تئوری در سال‌های اخیر تبدیل به یک نظریه محبوب در بین دانشمندان شده است، اما حالا یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که این نظریه ممکن است غلط باشد.

آنالیز سنگ‌های رسوبیِ بسیار قدیمی در روسیه نشان می‌دهد که میلیون‌ها سال بعد از رویداد بزرگ اکسیژنی، شرایط برای ادامه تکامل حیاتِ پیچیده بر روی زمین، نه‌تنها بد نشده بلکه بسیار مناسب نیز بوده است. Kaarel Mänd، دیرینه‌شناس از دانشگاه آلبرتا می‌گوید: “چیزی که ما پیدا کردیم، با نظریه کنونی، در تضاد است. ما شواهد روشنی یافته‌ایم که نشان می‌دهند مقادیر اکسیژن اتمسفر، حتی بعد از پایان شرایط غیرعادیِ رسوب‌گذاری ایزوتوپ‌های کربن، افزایش یافته است. این یافته، دانشمندان را مجبور خواهد کرد تا بار دیگر درباره اینکه چه چیزی باعث ایجاد چرخه‌های کربن و اکسیژن در مراحل اولیه تکامل زمین شدند فکر کنند.”

شواهد مذکور، در داخل سنگ‌های حفاری‌شده در ناحیه Lake Onega در شمال غربی روسیه به دست آمده‌اند. تیم تحقیق، در این محل توانستند ماده باستانی شونگیت (shungite) را کشف کرده‌اند؛ یک ماده معدنی سیاه و براق که متعلق به ۲ میلیارد سال پیش است. این سنگ براق که عمدتا از کربن تشکیل شده، یکی از بهترین نمونه‌هایی است که می‌توان از طریق آن، اطلاعاتی درباره شرایط محیطی زمین در زمان‌های بسیار دور به دست آورد.

در حال حاضر، نظریه پذیرفته‌شده‌ای وجود دارد که می‌گوید افزایش میزان اکسیژن در بیش از ۲ میلیارد سال پیش، منجر به تغییر در ایزوتوپ‌های کربن موجود در سنگ‌های رسوبی شده است که به این اتفاق، رویداد Lomagundi–Jatuli یا LJE گفته می‌شود. در اثر این رویداد  مقادیر زیادی از مواد ارگانیک، در داخل رسوبات اقیانوسی دفن شده‌اند و این اتفاق منجر به انتشار اکسیژن اضافی در جو زمین شده است؛ اما بعد از آن، میزان اکسیژن افت کرده است.

اما تیم تحقیق، در داخل این سنگ‌های شونگیت که درست بعد از پایان دوره LJE رسوب کرده‌اند، ردپایی از عناصر مولیبدن (molybdenum)، اورانیوم و رنیوم (rhenium) پیدا کردند که معمولا در اکسیژن فراوان پدید می‌آیند.

مقادیر کشف‌شده‌ از این عناصر در محل، به قدری زیاد بوده است که با هیچ زمانی در تاریخ زمین قابل‌رقابت نیست و شاید تا حدودی قابل‌مقایسه با رسوبات معدنی غنی از موارد ارگانیکِ دوران مدرن باشد. بنابراین اگر عناصر مذکور، در داخل شونگیت رسوب کرده‌اند، پس حتما آن زمان اکسیژن کافی در دسترس بوده است.

تیم تحقیق می‌گوید که این نتیجه‌گیری، بدون شک ما را مجبور به بازنگری نظریات‌مان درباره این دوره آشفته از تاریخ زمین خواهد کرد.

اخیرا مطالعات دیگری نیز موفق به کشف فسیل‌های یوکاریوت (eukaryotic) با قدمت ۲.۱ میلیارد ساله شده‌اند که متعلق به این دوره کاهش میزان اکسیژن در جو زمین هستند.

البته حتی اگر یافته‌های مطالعه جدید درست باشند این بدین معنی نیست که میزان اکسیژن هرگز کاهش نیافته است. بلکه این یافته‌ها نشان می‌دهند که اقیانوس‌های زمین بعد از دوره GOE، به مدت طولانی‌تری اکسیژینه شده‌اند.

تیم تحقیق می‌گویند که کشف ایزوتوپ‌های اورانیوم در نمونه‌های شونگیت را به‌راحتی می‌توان با نظریه اقیانوس‌های اکسیژینه‌شده توضیح داد.

این بدین معنی است که پایان افزایش رسوب‌گذاری کربن ارگانیک در طول دوره LJE ممکن است نتیجه کاهش اکسیژن نباشد، بلکه ناشی از چیز دیگری باشد؛ چیزی که ماهیت آن کاملا نامشخص است. این بدین معنی است که ما احتمالا نیاز به بررسی نظریه‌های دیگری به غیر از نظریه کنونی داریم.

این مطالعه در مجله Nature Geoscience چاپ شده است.

نوشته کشف جدید درباره رویدادی که 2 میلیارد سال پیش در زمین اتفاق افتاده است! اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.