สัตว์ตัวเล็ก ๆ มีชีวิตรอด 24,000 ปี

โรติเฟอร์ที่ลอยน้ำเหล่านี้ตื่นขึ้นหลังจากถูกละลายมานานนับพันปีในแถบอาร์กติกเพอร์มาฟรอสต์

เมื่อสถานการณ์เลวร้าย สัตว์ตัวเล็กบางตัวจะเข้าสู่แอนิเมชั่นที่ถูกระงับและรอมันออกมา บางคนอาจต้องรอเป็นเวลานานกว่าเงื่อนไขจะดีขึ้น ใน 24,000 ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้รายงาน แต่เมื่อฟื้นคืนชีพแล้ว สัตว์ที่ฟื้นคืนชีพเหล่านี้จะกลับมามีชีวิตตามปกติ

พวกมันถูกเรียกว่าโรติเฟอร์ และถ้าคุณเคยตรวจสอบหยดน้ำในบ่อใต้กล้องจุลทรรศน์ คุณอาจเคยเห็นบ้าง สัตว์เล็ก ๆ หลายเซลล์เหล่านี้อาศัยอยู่ในน้ำทั่วโลก ซึ่งรวมถึงบ่อน้ำที่แห้งครั้งแล้วครั้งเล่า และทุกที่ที่มันกลายเป็นน้ำแข็ง

โรติเฟอร์ที่เพิ่งศึกษาใหม่นี้เรียกว่า bdelloids (DELL-oyds) รูปร่างคล้ายตอร์ปิโด พวกมันเป็นสัตว์ที่อยากรู้อยากเห็น ทั้งหมดเป็นผู้หญิง มีปลายแหลมที่สามารถจับพื้นผิวให้ยึดอยู่กับที่ ปากที่มีขนแหลมคมที่ปลายอีกข้างของมันตักสาหร่ายและอาหารอื่น ๆ จากน้ำ

หากบ้านที่เต็มไปด้วยน้ำของพวกเขาแห้งหรือกลายเป็นน้ำแข็ง ผู้รอดชีวิตที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้จะเข้าสู่สภาวะของแอนิเมชั่นที่ถูกระงับ พวกเขาเพียงแค่รอให้น้ำของเหลวกลับมาใช้ได้อีกครั้ง จากนั้นพวกเขาก็กลับมาทำกิจกรรมราวกับว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น พวกเขาจะกลับไปทำซ้ำ เนื่องจากเป็นผู้หญิงทั้งหมด พวกเขาทำได้โดยการสร้างโคลนนิ่ง เป็นกระบวนการที่เรียกว่า parthenogenesis (Parthenogenesis)

Stas Malavin เป็นนักชีววิทยาที่สถาบันปัญหาฟิสิกส์เคมีและชีวภาพในสาขาวิทยาศาสตร์ดิน นั่นอยู่ในเมืองพุชชิโน รัสเซีย เขาเป็นส่วนหนึ่งของทีมที่ต้องการทราบว่า bdelloids สามารถอยู่รอดได้นานแค่ไหน ดิน Permafrost แช่แข็งตลอดทั้งปี และนักวิจัยบางคนได้ค้นพบพยาธิตัวกลมและผลไม้ที่มีเมล็ดพืชที่รอดชีวิตมาได้หลายหมื่นปีในบริเวณดินเยือกแข็งของอาร์กติก สำหรับการศึกษาใหม่ ทีมของ Malavin ตัดสินใจค้นหาชีวิตประเภทอื่น

พวกเขาเจาะลึกถึงชั้นดินเยือกแข็งของไซบีเรีย 3.5 เมตร (11.5 ฟุต) และเอาแกนของดินที่แข็งตัวออก เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน พวกเขาจึงเก็บตัวอย่างจากศูนย์ พวกเขานำตัวอย่างเหล่านั้นไปที่อุณหภูมิห้องอย่างช้าๆ โดยตรวจสอบทุกสองสามวันเป็นเวลาห้าสัปดาห์ ในตอนท้าย พวกเขาเก็บโรติเฟอร์ที่มีชีวิตได้หลายสิบตัว

เพื่อหาว่าตัวอย่างดินแช่แข็งมานานเท่าใดแล้ว ทีมงานจึงใช้การนัดหมายด้วยเรดิโอคาร์บอน Carbon-14 มีกัมมันตภาพรังสี ในที่สุดมันก็สลายตัวเป็นคาร์บอน -12 ในอัตราที่กำหนด ขั้นตอนการนัดหมายจะเปรียบเทียบปริมาณของคาร์บอน -12 และคาร์บอน-14 ในตัวอย่างของวัสดุที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก อัตราส่วนของ C-12 ต่อ C-14 จะทำให้นักวิทยาศาสตร์ทราบอายุของกลุ่มตัวอย่าง และสำหรับดินไซบีเรีย ดินนี้ถูกตรึงไว้ที่ 24 พันปี

การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่า “สัตว์หลายเซลล์สามารถถูกแช่แข็งได้นานหลายพันปี” มาลาวินกล่าว

แอนดรูว์ โรเซนเดล กล่าวว่า “เป็นเรื่องน่าทึ่งที่นักวิจัยเหล่านี้ไม่เพียงแต่พบโรติเฟอร์เท่านั้น แต่ยังพบสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวและหลายเซลล์อื่นๆ อีกมากมายในชั้นดินเยือกแข็งนี้ด้วย” เขาเป็นนักชีววิทยาที่มหาวิทยาลัย Mount St. Joseph ในเมืองซินซินนาติ รัฐโอไฮโอ “มันคงจะน่าตื่นเต้น” เขากล่าว “เพื่อดูว่ามีสัตว์ชนิดใดอีกบ้างที่พบในดินที่เย็นเป็นน้ำแข็งทั่วโลก”

ทั้ง Rosendale และ Malavin สังเกตว่าการรู้ว่าสัตว์ตัวเล็ก ๆ เหล่านี้อยู่รอดได้อย่างไรอาจช่วยผู้คนได้เช่นกัน การรู้วิธีเอาตัวรอดจากแอนิเมชั่นที่ถูกระงับเป็นเวลานานอาจเป็นประโยชน์สำหรับการสำรวจอวกาศ Malavin กล่าว หรืออาจ “นำไปใช้ในการแพทย์เพื่อรักษาเนื้อเยื่อ อวัยวะ และตัวอ่อนให้ดีขึ้น”

อาจมีสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อยู่ในสถานะระงับที่คล้ายกัน Rosendale ชี้ให้เห็น “ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศยังคงละลายน้ำแข็งที่เย็นจัดทั่วโลก” คนอื่นๆ อาจเริ่มตื่นขึ้น เขากล่าว มันเป็นเพียงเรื่องของเวลา

 

ดินเยือกแข็ง

คือดินใดๆ ที่ถูกแช่แข็งเป็นเวลาอย่างน้อยสองปีติดต่อกัน ในบริเวณขั้วโลก อุณหภูมิอากาศต่ำกว่าจุดเยือกแข็งเป็นเวลาหลายเดือนของปี ซึ่งทำให้ดินด้านล่างกลายเป็นน้ำแข็ง ในช่วงฤดูร้อน ดินชั้นบนอาจละลายทำให้พืชเจริญเติบโตได้ แต่ภายใต้ชั้นดินลึกยังคงแข็งตัวอย่างถาวร

ดินเยือกแข็งของโลกร้อนขึ้น

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ดินร้อนซึ่งถูกแช่แข็งมานานหลายศตวรรษ — และในบางสถานที่ก็ละลาย

ไม่เป็นความลับที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังละลายน้ำแข็งและธารน้ำแข็งของโลก ในหลายกรณี น้ำแข็งจะหายไปต่อหน้าต่อตาเรา ไม่ค่อยมีใครรู้จักสิ่งที่เกิดขึ้นใต้พื้นดิน ผลสำรวจระดับโลกครั้งแรกเปิดเผยว่าชั้นดินเยือกแข็งของโลกก็ร้อนขึ้นเช่นกัน นักวิทยาศาสตร์กังวลว่าจะช่วยทำให้โลกร้อนขึ้นอีก

Permafrost เป็นดินแช่แข็ง แต่ไม่ใช่ประเภทที่คุณอาจพบในบ้านของคุณในฤดูหนาว ดินนี้จะต้องแช่แข็งอยู่ตลอดเวลาอย่างน้อยสองปีจึงจะมีคุณสมบัติเป็นดินเยือกแข็ง บริเวณใกล้เสาและสูงบนภูเขา ดินเยือกแข็งบางส่วนยังคงกลายเป็นน้ำแข็งตั้งแต่ยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายสิ้นสุดเมื่อหลายพันปีก่อน และเราไม่ได้พูดถึงแค่ดินชั้นบางๆ Boris Biskaborn ตั้งข้อสังเกตว่าในหลาย ๆ แห่ง permafrost มีความหนามากกว่า 10 เมตร (33 ฟุต) เขาเป็นนักวิจัยขั้วโลกที่สถาบัน Alfred Wegener ในเมืองพอทสดัม ประเทศเยอรมนี

แต่สิ่งสกปรกที่เยือกเย็นนี้กำลังตกอยู่ในอันตราย ตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม โลกก็ร้อนขึ้น โดยเฉลี่ยแล้ว โลกอุ่นขึ้นประมาณ 1 องศาเซลเซียส (1.8 องศาฟาเรนไฮต์) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2393 อุณหภูมิของอากาศในบริเวณขั้วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแถบอาร์กติกอุ่นขึ้นอีก เมื่อเวลาผ่านไป ความร้อนที่เพิ่มขึ้นนี้จะค่อยๆ ซึมลงสู่พื้นและทำให้อุ่นขึ้นเช่นกัน

ในหลาย ๆ แห่ง ผลกระทบจากการละลายของดินเยือกแข็งนั้นชัดเจน ชายฝั่งที่เคยมั่นคงได้ไหลลงสู่ทะเล ภูมิประเทศที่เคยถูกแช่แข็งจะกลายเป็นข้าวต้ม การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวสามารถบ่อนทำลายถนนและทำให้ฐานรากของอาคารอ่อนแอลง แต่ Biskaborn และเพื่อนร่วมงานของเขาต้องการประเมินไซต์ที่ไม่ชัดเจน ซึ่งอยู่ใต้ดิน

พวกเขาหันไปหาดินที่เก็บรวบรวมจากหลุมลึกจำนวนหนึ่ง ทีมอื่นได้ทำการเจาะหลุมบางส่วนเมื่อหลายปีก่อนเพื่อการศึกษาต่างๆ คนอื่น ๆ ถูกเจาะมานานกว่าทศวรรษที่ผ่านมาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาบริเวณขั้วโลกนานสองปี หลุมเหล่านี้เบื่อในอเมริกาเหนือ ยุโรป เอเชีย และแอนตาร์กติกา โดยรวมแล้ว ทีมงานระบุหลุมเจาะมากกว่า 120 หลุมที่บันทึกข้อมูลครอบคลุมกว่าทศวรรษ ระยะเวลา 10 ปีนั้นขยายจากปี 2550 ถึงปี 2559

ใกล้กับพื้นผิวอุณหภูมิดินเปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาล แต่ถ้าคุณขุดลงไปให้ลึกพอ คุณจะไปถึงระดับความลึกซึ่งอุณหภูมิดินเยือกแข็งคงเดิมตลอดทั้งปี สำหรับแต่ละหลุมเจาะ ทีมพบความลึกนั้น โดยปกติแล้วจะอยู่ใต้ดินอย่างน้อย 10 เมตร (33 ฟุต)

จากนั้นนักวิจัยได้ศึกษาว่าอุณหภูมิดินเยือกแข็งที่ระดับความลึกนั้นเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาอย่างไร ในดินจากหลุมเจาะ 40 หลุม อุณหภูมิของดินเยือกแข็งคงตัวตั้งแต่ปี 2550 ถึง 2559 ใน 12 หลุม ดินเยือกแข็งเย็นลงเล็กน้อย แต่ในหลุมเจาะ 71 หลุม อุณหภูมิดินเยือกแข็งจะอุ่นขึ้นเล็กน้อย

ทีมของ Biskaborn รายงานการค้นพบนี้ใน Nature Communications เมื่อวันที่ 16 มกราคม

ไม่ถาวรเหรอ?

ในอเมริกาเหนือตอนเหนือ ดินที่แห้งแล้งทำให้อุณหภูมิเฉลี่ย 0.23 องศาเซลเซียส (0.41 องศาฟาเรนไฮต์) ในเอเชียเหนือ ดินเยือกแข็งอุ่นขึ้น 0.33 องศาเซลเซียส (0.59 องศาฟาเรนไฮต์) ในพื้นที่ภูเขา ดินเยือกแข็งมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 0.19 องศาเซลเซียส (0.34 องศาฟาเรนไฮต์) ทั่วโลก ดินที่แห้งแล้งของดาวเคราะห์ได้อุ่นขึ้นโดยเฉลี่ยประมาณ 0.29 องศาเซลเซียส (0.52 องศาฟาเรนไฮต์)

ครึ่งองศาฟาเรนไฮต์ไม่ได้ฟังดูอบอุ่นมากนัก แต่อาจใช้เวลาไม่มากในการละลายดินเยือกแข็งบางส่วน ในหลุมเจาะทั้ง 5 หลุม อุณหภูมิของดินสูงกว่าจุดเยือกแข็ง (0 °C หรือ 32 °F) ที่ไซต์เหล่านี้ permafrost ละลายแล้ว

Ted Schuur ตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อชั้นดินเยือกแข็งละลาย อาจมีผลที่ตามมาไกลกว่าภูมิประเทศในท้องถิ่น เขาเป็นนักนิเวศวิทยาระบบนิเวศน์ที่มหาวิทยาลัยนอร์เทิร์นแอริโซนาในแฟลกสตาฟ ใช่ เขาตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อพื้นผิวดินเยือกแข็งละลายตัว จะส่งผลกระทบต่อถนน สะพาน และอาคารต่างๆ แต่ยังส่งผลกระทบต่อทะเลสาบ ลำธาร และระบบนิเวศอื่นๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อเพอร์มาฟรอสต์ละลาย พุ่มไม้สามารถจับและเติบโตได้ นั่นหมายความว่าภูมิทัศน์สามารถรองรับสัตว์กินพืชได้มากขึ้น เช่น กวางมูซ กระต่ายป่า และนก

และยังมีอีกมากมาย Permafrost ถือซากพืชที่มีชีวิตและตายไปนานแล้ว ในขณะที่พวกมันยังมีชีวิตอยู่ พืชเหล่านั้นดูดซับคาร์บอนจากชั้นบรรยากาศ เช่นเดียวกับพืชในทุกวันนี้ แต่การละลายของดินที่เย็นจัดสามารถปลดล็อกคาร์บอนนั้นได้ ถ้าน้ำแข็งละลายและน้ำไหลออก นั่นจะทำให้ออกซิเจนไปถึงพืชที่ตายแล้ว ตอนนี้พวกเขาสามารถเริ่มย่อยสลายได้

Schuur อธิบาย การเน่าเปื่อยของพวกมันอาจสร้างคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมหาศาล นอกจากนี้ยังสามารถสนับสนุนการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่สร้างก๊าซมีเทนในดิน เมื่อจุลินทรีย์เหล่านี้เจริญเติบโต พวกมันจะปล่อยก๊าซมีเทนจำนวนมาก ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกอีกชนิดหนึ่งที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อน สิ่งนี้อาจทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกแย่ลงไปอีก นี่คือเหตุผลที่ผลกระทบจากการละลายของดินเยือกแข็งถาวรสามารถส่งผลกระทบต่อผู้คนที่อาศัยอยู่ห่างไกลจากเขตร้อนได้ Schuur กล่าว

ไม่กี่ปีที่ผ่านมา เขาเป็นส่วนหนึ่งของทีมที่ประเมินผลกระทบที่เป็นไปได้จากการละลายของดินเยือกแข็งที่ละลายน้ำได้ในปี 2015 พวกเขาใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่มีรายละเอียดในการศึกษา ภายในปี 2100 พวกเขาคาดการณ์ว่าการละลายของดินที่เย็นจัดสามารถปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนมากพอที่จะทำให้อุณหภูมิโลกเฉลี่ยสูงขึ้น 0.13 ถึง 0.27 องศาเซลเซียส (0.23 ถึง 0.49 องศาฟาเรนไฮต์)

Schuur ตั้งข้อสังเกตว่าการเพิ่มขึ้นดังกล่าวจะเป็นการเพิ่มอุณหภูมิโลกจากก๊าซเรือนกระจกที่โรงงานและฟาร์มปล่อยออกมาในช่วงเวลานั้น และคงจะอยู่เหนือ 1 องศาเซลเซียส (1.8 องศาฟาเรนไฮต์) ที่อุณหภูมิเฉลี่ยได้เพิ่มขึ้นแล้วตั้งแต่ พ.ศ. 2393

“ชั้นดินเยือกแข็งที่ร้อนจัดเป็นมิติที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ” Schuur กล่าว การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าอยู่ลึกลงไปใต้ดินในส่วนที่หนาวเย็นและห่างไกลของโลก การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่อาจเกิดขึ้น

 

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ http://www.vista-del-lago.com