این مناظر زیبا رازهای آغاز حیات را در دل خود پنهان کرده‌اند

تصاویر این مقاله ما را با خود به سفری در تاریخ زمین می‌برند. سیارهٔ ما مانند یک کتاب باز فرایندهای زمین‌شناختی را نمایان می‌کند که منجر به ظهور حیات شدند.

عکاس فرانسوی الیویه گرون‌والد (Olivier Grunewald) می‌گوید «این سفر در زمان، فضا و گوناگونی می‌کوشد تا پیوند ما با طبیعت را تقویت کند و الهام‌بخش ما احترام به زمین باشد.» برای ۳۰ سال، او و همکارش، حامی محیط زیست و نویسنده برنادت گیلبرتاس (Bernadette Gilbertas)، به سرتاسر نقاط زمین سفر و مکان‌هایی را که نیروهای شکل‌دهندهٔ زمین یکتای ما را به بهترین شکل نشان می‌دهند؛ مستند کرده‌اند ــ پروژه‌ای که آن را اوریجینز (Origins) می‌نامند. زمین ما یک سیارهٔ سنگی است که از دل آشوب متولد شده. به کمک نیروی تکامل، اینجا خانهٔ زیستگاه‌های گوناگون و میلیون‌های گونهٔ جانوری است. یکی از این گونه‌ها خود ما هستیم، هومو ساپینس‌ها، محصور در شگفتی‌های زمین ــ و به همان اندازه قادر به نابودی آن‌ها.

گرون‌والد و گیلبرتاس، نگران از تغییر اقلیم و مشکلات محیط زیستی دیگر، انرژی خود را روی ادای دین به کرهٔ شگفت‌انگیز ما متمرکز کردند. گرون‌والد می‌گوید «۴٫۵ میلیارد سال طول کشید تا این سیارهٔ سرسبز، باسخاوت و مهمان‌نواز شکل بگیرد. حالا ما چه‌کار خواهیم کرد؟ به ایجاد بحران‌های اکولوژیکی ادامه می‌دهیم یا در نهایت تصمیم می‌گیریم از بدترین رویداد ممکن اجتناب کنیم؟»

اوریجینز زیبایی و وسعت طبیعت وحشی را نمایش می‌دهد. آتش‌فشان‌ها جریان‌های درخشان لاوا را بیرون می‌دهند. شفق‌های قطبی مانند روح‌هایی در شب‌های یخبندان می‌رقصند. نیروهای فرساینده کوه‌ها را شکل می‌دهند. حیات نوپا در تقلا برای یافتن راه بقای خود است. پوشش گیاهی در سرتاسر زمین تکثیر می‌شود و حیوانات گوناگونی در زیستگاه‌های زمین زندگی می‌کنند. گیلبرتاس می‌گوید «طبیعت، گاهی افسارگسیخته، گاهی آرام، اما همیشه در حرکت و روان، منبع بی‌پایان الهام است.»

این عکس‌ها ــ بخش کوچکی از مجموعهٔ گرون‌والد ــ در چهار مرحله طبقه‌بندی شده‌اند. مرحلهٔ اول آشوب است ــ تصاویری که ریشه‌های آشفتهٔ سیاره را منعکس می‌کنند. زمین، دسته‌بندی دوم، روی مناظری متمرکز است که با نیروهای فرساینده شکل گرفته‌اند. واحه گسترهٔ گیاهان را نشان می‌دهد ــ تلاش مداوم آن‌ها برای پدیدار شدن در غیر محتمل‌ترین محیط‌ها. سرانجام، تم جانوران تنوع زیستی قلمرو حیوانات با تمام شکوهش را به تصویر می‌کشد.

گرون‌والد و گیلبرتاس جوهر مکان‌هایی را که گواهی بر گذشتهٔ دور زمین هستند، ثبت کرده‌اند ــ ضربانی باستانی که جرقهٔ حیات بود.

آشوب

به عقیدهٔ دانشمندان همه چیز ۴٫۵ میلیارد سال قبل آغاز شد؛ زمانی که یک انفجار ابرنواختر باعتث فروپاشی سحابی خورشیدی ــ ابری چرخان از گاز و غبار ــ و تولد منظومهٔ خورشیدی ما شد.

هشت سیاره و اجرام آسمانی بسیار دیگر شروع به گردش به دور ستارهٔ غول‌پیکر ما، خورشید، کردند. از این بین تنها سه سیاره ــ زهره، زمین و مریخ ــ در ناحیهٔ قابل سکونت قرار داشتند؛ ناحیه‌ای دور خورشید که آب مایع می‌تواند روی سیاره‌ها وجود داشته باشد. اما تا جایی که می‌دانیم، تنها زمین در رقابت برای حیات ــ مسیری طولانی، دشوار و خطرناک ــ به پیروزی رسید.

در ابتدا سیارهٔ ما یک جرم درخشان بود و ذرات آن تحت فشار و کشش بی‌رحمانهٔ جاذبه بودند. عناصر سنگین‌تر به مرکز زمین فرو رفتند و هسته‌ای فلزی تشکیل دادند. سپس یک فرایند سرمایش طولانی دو جزء اصلی حیات را شکل دادند: پوستهٔ زمین و بخار آب که متراکم می‌شد و به پایین می‌افتاد ــ اولین باران. سیارک ها و شهاب‌سنگ‌ها سیاره را بمباران می‌کردند و زلزله‌ها و فواران‌ها دائمی مقادیر عظیمی از ماگما و گاز را از شکاف‌ها و آتشفشان‌ها آزاد می‌کردند.

در نقطه‌ای زمان، صفحات تکتونیک متمایزی روی سیاره تشکیل شدند که با هم حرکت می‌کردند و به یکدیگر فشار می‌آوردند و برخی از سنگ‌ها را به داخل زمین باز می‌گرداندند. آتشفشان‌ها، که اغلب نزدیک لبه‌های صفحات تکتونیک به وجود می‌آمدند، خروجی‌هایی مستمر برای گرمای داخل زمین فراهم می‌کردند. از شانس خوب ما، همچنان در داخل زمین به علت تجزیهٔ رادیواکتیو اورانیوم و دیگر عناصری که از زمان شکل‌گیری سیاره باقی مانده‌اند، گرما تولید می‌شود. این فرایند در کنار خورشید سیاره را در دمایی مطلوب برای حیات حفظ می‌کند.

همچنین فرایندهای درونی زمین را در میدانی مغناطیسی فرو می‌برند که از هسته تا فضا را در بر می‌گیرد و ما را از تشعشعات کیهانی حفظ می‌کند. بدون این حفاظ بادهای خورشیدی می‌توانند اتمسفر زمین را جدا کنند و سطح آن را خشک و غیر قابل سکونت سازند. این تعادل ظریف ظهور حیات را در آشوب زمین آغازین شگفت‌انگیزتر می‌کند.

زمین

فیلسوف و کشاورز آمریکایی وندل بری (Wendel Berry)، نوشته است «خاک ارتباط‌دهندهٔ بزرگ زندگی‌های ما است، منبع و مقصد همه.» زمینی که درباره‌اش صحبت می‌کنیم، از زمان آغازش توسط نیروهای طبیعت شکل داده شده است.

شهاب‌سنگ‌ها، آتش‌فشان‌ها و زلزله‌ها مانند شرکت‌کنندگان یک توطئهٔ کیهانی به نیروهای آب، باد و جاذبه می‌پیوندند تا پوستهٔ زمین را تغییر دهند؛ ترکیبی از عناصری مثل اکسیژن، سیلسسیوم، آلومینیوم، آهن، کلسیوم، پتاسیم و منیزیم.

نتیجه مجموعهٔ بی‌انتها و شدیدا متنوعی از پدیده‌ها است: کوه‌های سرافراز، دره‌های تنگ و عمیق، آبدره‌ها، ترانشه‌های اقیانوسی، تلماسه‌ها و پرتگاه‌ها. سنگ‌ها و مواد معدنی تشکیل شده از عناصر اولیه طی میلیاردها سال تراش خورده‌اند. در نقطه‌ای از تاریخ، مولکول‌های ارگانیک شروع به تجمع در رسوبات باستانی کردند. این مولکول‌ها نقشی کلیدی در شکل‌گیری یک نیروی جدید و قوی ایفا کردند: حیات.

علم زمین‌شناسی تاریخ ساختار و ترکیب زمین را برای ما آشکار می‌کند. با این که بسیاری از رازهای سنگی از سطح زمین محو شده‌اند، سازندهای شگفت‌انگیز دیگری باقی مانده‌اند تا داستان تمام دوره‌های زمین‌شناختی را برای ما تعریف کنند. هر کدام از این مکان‌ها ــ گرند کنیون، کپیتول ریف در ایالت یوتای آمریکا، کوه اولورو در استرالیا و جنگل سنگی ماداگاسکار ــ ما را به سفری درون‌نگرانه می‌برند که عظمت شگفتی‌های سیارهٔ ما را برایمان آشکار می‌کند.

واحه

اولین چیزهای زنده روی زمین پیش از حدودا ۳٫۵ میلیارد سال پیش پدیدار شدند؛ تنها چند صد میلیون سال پس از تولد سیاره. ما همچنان نمی‌دانیم این پیدایش چطور رخ داد، گرچه برخی از پژوهش‌ها ادعا می‌کنند مولکول‌های ارگانیک ضروری در منافذ زمین‌گرمایی اعماق دریا شکل گرفتند. صرف نظر از نحوهٔ پیدایش این ارگانیسم‌های اولیه، آن‌ها نیرویی مهارنشدنی در سیاره آزاد کردند.

سیانوباکتری، باکتری فتوسنتزی، نقشی اساسی در این گسترش ایفا کرد. آن‌ها اولین میکروارگانیسم‌هایی بودند که به توانایی فتوسنتز دست یافتند، که به آن‌ها این اجازه را داد تا از نور خورشید انرژی و اکسیژن به عنوان پسماند تولید کنند.

به لطف سیانوباکتری‌ها، اتمسفر کهن زمین ــ که عمدتا متشکل بود از هیدروژن، نیتروژن و کربی دی‌اکسید ــ به محیطی غنی از اکسیژن تبدیل شد. اکسیژن با نور خورشید واکنش نشان داد و لایهٔ اوزون را به وجود آورد که سطح زمین را از تشعشعات فرابنفش حفاظت می‌کند. سلول‌هایی که اکسیژن مصرف می‌کنند، یا سلول‌های هوازی، به شدت فراوان شدند، در حالی که میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی که در غیاب اکسیژن تکثیر شده بودند، شروع به کاهش کردند.

حتی برخی از این میکروارگانیسم‌ها با کمک نیروی همزیستی باعث ظهور سلول‌های «یوکاریوت» شدند؛ با غشاهای محافظ و هستهٔ داخلی ــ بلوک‌های سازندهٔ تمام گیاهان و حیوانات.

برای بیش از یک میلیارد سال، ارگانیسم‌های تک‌سلولی تنها شکل حیات روی زمین بودند. ارگانیسم‌های چندسلولی پیچیده، با انواع مختلف سلول با کارکردهای مختلف، تا پیش از انفجار کربن در ۵۴۰ میلیون سال پیش متداول نبودند. افزایش سطح اکسیژن و دیگر شرایط محیطی باعث تکثیر و تنوع خارق‌العادهٔ حیات شد.

گونه‌هایی جدید در اکوسیستم‌های زمین و دریا تکامل یافتند و شبکه‌ای در هم تنیده از حیات را شکل دادند که برای هزاران سال پایدار بود ــ با تعادلی ظریف که امروزه به طور روزافزون توسط فعالیت انسان تهدید می‌شود.

جانوران

آخرین نیای مشترک جهانی، که به طور مخفف LUCA نامیده می‌شود (Last Universal Common Ancestor)، ارگانیسمی فرضی است که تمام چیزهای زنده از آن ریشه گرفته‌اند. ما هنوز نمی‌دانیم LUCA چه زمانی و کجا می‌زیسته، هرچند برخی دانشمندان فکر می‌کنند LUCA احتمالا یک باکتری تک‌سلولی بوده که چهار میلیارد سال قبل در منافذ زمین‌گرمایی غنی از گوگرد کف دریاها زندگی می‌کرد.

حیات در نهایت به فرم‌های پیچیده‌تری تکامل یافت، مخصوصا بعد از این که ارگانیسم‌های یوکاریوت از راه تولید مثل جنسی شروع به مبادلهٔ ژن‌های خود کردند. تقریبا ۵۰۰ میلیون سال قبل، گیاهان و قارچ‌ها از دریاها خارج شدند و به تسخیر زمین پرداختند. ظهور اولین بندپایان ــ نیاکان حشرات، عنکبوتیان و سخت‌پوستان امروزی ــ نشانه‌ای بود از آمدن گونه‌های متنوع و بی‌شمار حیات که شبکه‌ای عظیم از اندرکنش‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی ساختند.

پدیدار شدن پوشش گیاهی در انفجار کامبرین موجی جدید از تنوع گونه‌ای را آغاز کرد که سرانجام منجر به تکامل اولین انسان‌تباران در شش میلیون سال قبل و گونه‌د خودمان، هومو ساپینس، در بیش از ۲۳۰٬۰۰۰ سال قبل شد. در میان تمامی عوامل تغییرزا، هیچکدام زمین را مانند انسان‌ها دگرگون نکرده‌اند. ما قوی‌ترین نیروی فرسایندهٔ زمین شده‌ایم و وزن محصولات تولیدی ما از وزن تمام بیومس سیاره بیشتر است.

با این که انسان‌ها به اندازهٔ کافی هوشمند هستند که بتوانند تاریخ شگفت‌انگیز حیات روی زمین را درک کنند، ما همچنان راه زیادی در پیش داریم تا مسئولیتی که همراه با این آگاهی می‌آید را بر دوش بگیریم و چگونگی حفظ زیست‌کرهٔ زمین را در برابر جاه‌طلبی‌های بی‌پایان خود در یابیم.