زمین، از ارغوانی تا سبز

دلیل آنها نیز میکروب‌های قدیمی هستند که اغلب به جای کلروفیل از ملکولی به نام رتینال برای به دام انداختن اشعه خورشید استفاده ‌ می‌کردند.

کلروفیل - رنگدانه  اصلی فتوسنتز گیاهان- طول موج  قرمز و آبی را از خورشید جذب می‌کند و نور سبز را بازتابش می‌کند و همین بازتاب نور است که به برگ‌های گیاهان رنگ سبز می‌دهد.

این حقیقت البته زیست‌شناسان را سردرگم کرده است زیرا خورشید بیشتر انرژیش را در طیف مرئی نور سبز انتقال می‌دهد.شیل داسارما، متخصص ژنتیک میکروبی دانشگاه مریلند می‌گوید: سؤال اینجاست که چرا کلروفیل بیشترین انرژی را در این نواحی پر انرژی دارد.

همان طور که می‌دانیم چشم انسان نیز در طی تکامل طوری تربیت شده که به نور سبز حساس است. به همین دلیل است که عینک‌های ایمنی شب به رنگ سبز است. پس چرا فتوسنتز با همان روش وفق نیافته است؟

داسارما فکر می‌کند پاسخ این پرسش به همان ملکول حساس به نور رتینال  مربوط  است که قبل از کلروفیل در زمین وجود داشته است. رتینال را  امروزه در دیواره میکروبی به نام هالوباکتر می‌توان یافت.

این میکروب نور سبز را جذب می‌کند و نور قرمز و بنفش را که ترکیبشان نور ارغوانی ایجاد می‌کند، باز می‌تاباند. هالو باکتر- میکروبی که امروزه از رتینال استفاده می‌کند- یک باکتری نیست بلکه متعلق به گروهی از ارگانیسم‌هاست که جلبک خوانده می‌شوند و  نسلشان  به زمانی که زمین اکسیژن نداشت، برمی‌گردد.

داسارما می‌گوید: میکروب‌های قدیمی که از رتینال برای به دام انداختن انرژی خورشید  استفاده می‌کردند بسیار زیاد بودند، به همین دلیل برخی چشمه‌های آب گرم  روی این سیاره به طور مشخص رنگ ارغوانی داشته‌اند.

البته میکروب‌هایی که از کلروفیل استفاده می‌کردند نمی‌توانستند مستقیماً با آنهایی که از رتینال استفاده می‌کردند رقابت کنند، اما آنها با رشد توانایی جذب همان طول موج‌های رتینال که استفاده نمی‌شد، زنده ماندند.

ویلیام اسپارک ستاره شناس انستیتو STSc در مریلند که به داسارما در پیشبرد عقایدش کمک می‌کند، می‌گوید: کلروفیل مجبور به استفاده از نور قرمز و آبی شده است تا همه نور سبز به وسیله ارگانیسم‌های حاوی غشای ارغوانی جذب شود.

محققان بر این باورند که کلروفیل و رتینال مستقر در ارگانیسم‌ها، هم زمان با هم زندگی می‌کردند؛ به همین دلیل داسارما معتقد است که  فتوسنتز در لایه تحتانی  ارگانیسم‌های حاوی غشای ارغوانی  اتفاق می‌افتد. اما حالا این تعادل بیشتر به سمت کلروفیل است زیرا بیش از رتینال مؤثر است.

اسپارک هم می‌گوید: ممکن است کلروفیل نتواند نقطه اوج طیف خورشید را نشان دهد اما  با استفاده بهتر از نور آن را جذب می‌کند.

یکی از دلایلی که این نظریه را تایید می‌کند این است که رتینال ساختاری ساده‌تر از کلروفیل دارد که به راحتی در محیط کم اکسیژن در سال‌های ابتدایی عمر زمین تولید می‌شده است. برخی دانشمندان فرضیه زمین ارغوانی را جالب می‌خوانند اما هشدارهایی علیه پرداختن بیش از حد به یک مشاهده وجود دارد.

دانشمندان می‌گویند صحت فرضیه زمین ارغوانی در آینده، خود دلیلی است برای اینکه دانشمندان حیات را در دنیاهای دور جستجو کنند. جزئیات این طرح در مجله امریکن ساینتیست نیز چاپ شده است.

منبع: رویترز-آوریل 2007