نقش شگفت‌انگیز آهن در تکامل حیات

العربیه :بر اساس پژوهشی تازه، عنصر آهن نقش شگفت‌انگیزی در تکامل حیات روی سیاره زمین بازی کرده است، و افزایش و سپس کاهش سطح آهن در طبیعت یکی از عواملی بوده که موجودات پیشرفته را به وجود آورده است.

آهن علاوه بر اینکه جاذبه ایجاد می‌کند و زمین را سکونت‌پذیر می‌کند، عنصری اساسی برای فعل و انفعلات بیوشیمی زیستی است که امکان وقوع حیات را فراهم می‌کند. آهن دارای ترکیبی منحصر به فرد از خواص، از جمله توانایی تشکیل پیوندهای شیمیایی مختلف است.

در نتیجه آهن در بسیاری از فرآیندهای بیوشیمیایی سلول‌ها، نقش «کاتالیزور» را بازی می‌کند و واکنش‌های شیمیایی را سرعت می‌بخشد. فرآیندهای متابولیک مانند سنتز دی.ان.اِی و تولید انرژی سلولی، که برای حیات واجب هستند، همه روی آهن تکیه می‌کنند.

هنگامی که سیاره زمین حدود 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفت، شرایط اقلیمی و زیستی آن با شرایط کنونی بسیار متفاوت بود. تقریباً هیچ اکسیژنی در اتمسفر وجود نداشت، که از منظر شیمیایی به این معناست که در آن زمان آهن به آسانی در آب حل می‌شد.

با این وجود، هنگامی که حدود 2.43 میلیارد سال پیش «رویداد بزرگ اکسیژنی» اتفاق افتاد، اکسیژن جو زمین را پر کرد. در نتیجه آهن نامحلول شد، و دیگر نتوانست در آب اقیانوس‌ها حل شود. بدین ترتیب، اکثر اشکال حیات که در آن زمان هنوز آبزی بودند، دسترسی خود به آهن را از دست دادند.

از دست دادن امکان دسترسی آسان به آهن توسط جانداران، تاثیر شگرفی روی تکامل حیات بر سیاره زمین گذاشت. این رویداد باعث شد تا بخش بزرگی از رفتار جانداران و تطورات پسینِ آنها بر روی کسب یا نگهداری عنصر آهن متمرکز شود.

این تغییر تمرکز از به دست آوردن آهن از محیط زیست به سرقت آن از سایر اشکال حیات، پویایی رقابتی جدیدی به وجود آورد که امروزه آن را به خوبی در نبرد بی‌پایان پاتوژن‌ها با میزبان‌های خود مشاهده می‌کنیم. به لطف این روند، هر دو طرف پیوسته به منظور حمله و دفاع از منابع آهن خود تکامل یافتند. طی میلیون‌ها سال، این انگیزه رقابتی قدرتمند منجر به شکل گرفتن رفتارهای پیچیده‌تر و در نتیجه موجودات پیشرفته‌تر روی زمین شد.