ไลเคนและเชื้อราและสาหร่ายอื่น ๆ รวมตัวกันเพื่อสร้าง ‘เปลือกกรวด’ บนดินที่แห้งบางทีการรวมตัวของไลเคนและเชื้อราและสาหร่ายที่แข็งที่สุดยังพบได้ซ่อนอยู่ในสายตาธรรมดาในทะเลทราย Atacama ทางตอนเหนือของชิลี
“เปลือกกรวด”
ที่เพิ่งค้นพบนี้ตามที่นักนิเวศวิทยาตั้งชื่อมัน เคลือบหินก้อนเล็ก ๆ และดึงความชื้นจากคลื่นทะเลหมอกรายวันที่ไหลผ่านทะเลทรายที่ไม่มีขั้วที่แห้งแล้งที่สุดในโลก ชุมชนเหล่านี้ได้รับการปรับให้เหมาะกับการสังเคราะห์แสงโดยใช้น้ำน้อยกว่าครึ่งหนึ่งที่เปลือกดินทางชีวภาพในทะเลทรายที่รู้จักอื่น ๆ ใช้ นักวิจัยรายงานในมกราคมธรณีชีววิทยา
Jayne Belnap นักนิเวศวิทยาจากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาในเมือง Moab รัฐ Utah ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่าการค้นพบที่ “เจ๋งมาก” แสดงให้เห็นว่าชุมชนในดินสามารถหาเลี้ยงชีพได้ในสภาพแวดล้อมที่โหดร้ายที่สุดของโลก
เปลือกดินชีวภาพหรือเปลือกชีวภาพเป็นกลุ่มของสาหร่าย ไซยาโนแบคทีเรีย ไลเคน เชื้อรา หรือมอส ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 12 เปอร์เซ็นต์ของโลก มักพบในทะเลทรายซึ่งปกคลุมดินและป้องกันการกัดเซาะ พวกเขายังสร้างระบบนิเวศโดยการดึงคาร์บอนและไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศลงไปในพื้นดินและผลิตออกซิเจนผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง
ฝนตกเพียงไม่กี่มิลลิเมตรโดยเฉลี่ยที่ Atacama ในแต่ละปี แต่บางพื้นที่มีหมอกและน้ำค้างในแต่ละวัน ใน “โอเอซิสแห่งหมอก” แห่งหนึ่ง ห่างจากชายฝั่งแปซิฟิกในอุทยานแห่งชาติ Pan de Azúcar ทางเหนือของซันติอาโกประมาณ 2.5 กิโลเมตร นักวิจัยพบเครื่องหมายแปลกๆ
“เราไปถึงที่นั่นพร้อมกับรถของเราและเห็นรูปแบบสีขาวดำในแนวนอน” นักพฤกษศาสตร์ Patrick Jung จาก Hochschule Kaiserslautern – University of Applied Sciences ในเยอรมนีกล่าว
การสำรวจก่อนหน้านี้ได้ระบุ biocrusts อื่นๆ ใน Atacama แต่ตัวอย่างเปลือกโลกใหม่ไม่เหมือนตัวอย่างเหล่านั้น การวิเคราะห์เผยให้เห็นไลเคน เชื้อรา สาหร่าย และไซยาโนแบคทีเรียที่ห่อหุ้มก้อนกรวดขนาด 6 มม. และทำให้ก้อนกรวดเกาะติดกันอยู่บนดิน เหมือนกับถั่วลิสงที่เปราะจากหิน แมทธิว โบว์เกอร์ นักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัยนอร์เทิร์นแอริโซนาในแฟลกสตาฟไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ ต่างจาก biocrusts อื่น ๆ ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวดิน ซึ่งแตกต่างจากที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน
ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ
ทีมงานได้วัดอัตราที่กลุ่มเปลือกโลกใช้คาร์บอนไดออกไซด์ด้วยความชื้นในปริมาณที่แตกต่างกัน กิจกรรมการสังเคราะห์แสงถึงจุดสูงสุดเมื่อตัวอย่างมีน้ำเพียง 0.25 มิลลิเมตร เทียบเท่ากับน้ำ 250 มิลลิลิตรสำหรับเปลือกกรวดขนาด 1 ตารางเมตร ซึ่งอยู่ในช่วงที่คาดไว้สำหรับเงินฝากจากตลิ่งหมอกรายวันใกล้ชายฝั่ง เมื่อเปรียบเทียบแล้ว biocrusts ในทะเลทรายโซโนรันในเม็กซิโกและสหรัฐอเมริกาตะวันตกเฉียงใต้นั้นมีการสังเคราะห์แสงมากที่สุดเมื่ออิ่มตัวด้วยน้ำระหว่าง 0.5 ถึง 1 มิลลิเมตร
กล้องจุลทรรศน์แบบละเอียดของหินแสดงเชื้อราที่เกี่ยวข้องกับอุโมงค์กรวดและเปลือกหินจากพื้นผิว โครงสร้างการเจริญเติบโตแบบท่อของเชื้อราเหล่านี้ หรือ hyphae จะขยายตัวและหดตัวตามกระแสหมอก ทำให้เกิดรอยร้าวที่ทำลายก้อนหินได้ในที่สุด ทีมวิจัยกล่าวว่า “การผุกร่อนทางชีวภาพ” นี้เป็นกระบวนการเดียวที่ทราบกันดีในการสร้างดินใหม่ในทะเลทรายอาตากามา เปลือกกรวดดังกล่าวอาจเปลี่ยนพื้นผิวที่รุนแรงของโลกโบราณ ก่อนที่พืชสังเคราะห์แสงจะเกิดขึ้นโดยการทำลายหินและมีส่วนทำให้เกิดการหมุนเวียนสารอาหาร ( SN: 3/1/18 )
ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ได้บันทึกทั้งเชื้อราและพืชที่เจาะเข้าไปในหิน ( SN: 5/22/19 ) รวมถึงไลเคนที่รอดชีวิตในทะเลทรายที่มีหมอกหนา ( SN: 2/27/18 ) กรวด-เปลือกแสดงถึง “ส่วนผสมใหม่ของกระบวนการเหล่านั้น ” เบลแนปกล่าว
เปลือกโลกที่คล้ายกันอาจเติบโตในทะเลทรายที่มีหมอกอื่น ๆ ของโลก Jung กล่าว นักวิจัยวางแผนที่จะค้นหาชุมชนในทะเลทรายนามิบชายฝั่งทางตอนใต้ของแอฟริกา ซึ่งคนอื่น ๆ ได้เห็นรูปแบบขาวดำที่ปากโป้ง
เซลล์เป็นโรงงานที่ผลิตและส่งออกผลิตภัณฑ์โมเลกุลอย่างต่อเนื่อง เครื่องจักรขนส่งถุงน้ำเพื่อนำผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไปยังจุดหมายที่ถูกต้องตรงเวลา เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการส่งสัญญาณทางเคมีในสมอง การหลั่งฮอร์โมนและสารเคมีภูมิคุ้มกัน และกระบวนการอื่นๆ ของร่างกายที่สำคัญ ก่อนที่ผู้ได้รับรางวัลโนเบลใหม่ทั้งสามคนจะเริ่มงาน ไม่มีใครรู้ว่าเซลล์ย้ายแพ็ควัสดุไปยังตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างไร
โทมัส เคิร์ชเฮาเซน นักชีววิทยาด้านเซลล์โครงสร้างจากโรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ดกล่าว จากระดับถนน เขาพูดว่า “มันดูค่อนข้างวุ่นวาย” แต่การดูเมืองจากเบื้องบนเผยให้เห็นเส้นทางคมนาคมที่ชัดเจนและความเป็นระเบียบเรียบร้อย Kirchhausen กล่าวว่างานของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสามคนได้ช่วยชี้แจงเส้นทางของการขนส่งโมเลกุลในเซลล์ในทำนองเดียวกัน
