زمین پر کتنی زندگی کبھی موجود ہے، اور کتنی ہوگی؟

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

تمام جاندار زندہ خلیوں سے بنے ہیں۔ اگرچہ یہ بتانا مشکل ہے کہ پہلے خلیے کب وجود میں آئے تھے، ماہرین ارضیات کے بہترین اندازے بتاتے ہیں کہ کم از کم جلد از جلد ارب سال پہلے 3.8. لیکن زمین پر پہلے خلیے کے بعد سے اس سیارے میں کتنی زندگی آباد ہے؟ اور زمین پر زندگی کتنی ہوگی؟

ہمارے نئے مطالعہ میں، میں شائع ہوا موجودہ حیاتیات, سے میرے ساتھیوں ویزمان انسٹی ٹیوٹ آف سائنس۔ اور اسمتھ کالج اور میں نے ان بڑے سوالات کا مقصد بنایا۔

زمین پر کاربن

ہر سال، تقریباً 200 بلین ٹن کاربن کو بنیادی پیداوار کے نام سے جانا جاتا ہے۔ بنیادی پیداوار کے دوران، غیر نامیاتی کاربن — جیسے فضا میں کاربن ڈائی آکسائیڈ اور سمندر میں بائی کاربونیٹ — توانائی کے لیے اور نامیاتی مالیکیولز کی زندگی کی ضروریات کو بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

آج اس کوشش میں سب سے زیادہ قابل ذکر تعاون کرنے والا ہے۔ آکسیجنک فوٹو سنتھیسز، جہاں سورج کی روشنی اور پانی کلیدی اجزاء ہیں۔ تاہم، بنیادی پیداوار کی ماضی کی شرحوں کو سمجھنا ایک مشکل کام رہا ہے۔ ٹائم مشین کے بدلے میں، میرے جیسے سائنسدان ماضی کے ماحول کی تشکیل نو کے لیے قدیم تلچھٹ کی چٹانوں میں چھوڑے گئے سراگوں پر انحصار کرتے ہیں۔

بنیادی پیداوار کے معاملے میں، کی آاسوٹوپک ساخت آکسیجن قدیم نمک کے ذخائر میں سلفیٹ کی شکل میں اس طرح کے تخمینہ لگانے کی اجازت دیتا ہے۔

In ہمارے مطالعہ، ہم نے مندرجہ بالا طریقہ کے ذریعے حاصل کردہ قدیم بنیادی پیداوار کے تمام سابقہ تخمینوں کے ساتھ ساتھ بہت سے دوسرے کو بھی مرتب کیا۔ اس پیداواری مردم شماری کا نتیجہ یہ نکلا کہ ہم یہ اندازہ لگانے کے قابل تھے کہ 100 کوئنٹلین (یا 100 بلین بلین) ٹن کاربن زندگی کی ابتدا سے ہی بنیادی پیداوار کے ذریعے رہا ہے۔

اس طرح کی بڑی تعداد کی تصویر بنانا مشکل ہے۔ 100 کوئنٹلین ٹن کاربن زمین کے اندر موجود کاربن کی مقدار کا تقریباً 100 گنا ہے، جو زمین کے بنیادی پروڈیوسرز کے لیے ایک بہت ہی متاثر کن کارنامہ ہے۔

بنیادی پیداوار

آج، بنیادی پیداوار بنیادی طور پر زمینی اور سمندری مائیکرو جانداروں جیسے کہ طحالب اور سیانوبیکٹیریا پر پودوں کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔ ماضی میں، ان اہم شراکت داروں کا تناسب بہت مختلف تھا؛ زمین کی ابتدائی تاریخ کے معاملے میں، بنیادی پیداوار بنیادی طور پر حیاتیات کے ایک بالکل مختلف گروپ کے ذریعے کی گئی تھی جو زندہ رہنے کے لیے آکسیجنک فوٹو سنتھیس پر انحصار نہیں کرتے ہیں۔

مختلف تکنیکوں کا مجموعہ اس بات کا احساس دلانے میں کامیاب رہا ہے کہ زمین کے ماضی میں مختلف بنیادی پروڈیوسر کب سب سے زیادہ متحرک تھے۔ اس طرح کی تکنیکوں کی مثالوں میں شناخت کرنا شامل ہے۔ قدیم ترین جنگلات یا مالیکیولر فوسلز کا استعمال کرتے ہوئے کہا جاتا ہے۔ بائیو ماسٹر.

In ہمارے مطالعہہم نے اس معلومات کو یہ جاننے کے لیے استعمال کیا کہ زمین کی تاریخی بنیادی پیداوار میں کن جانداروں نے سب سے زیادہ تعاون کیا ہے۔ ہم نے محسوس کیا کہ جائے وقوعہ پر دیر ہونے کے باوجود، زمینی پودوں نے سب سے زیادہ حصہ ڈالا ہے۔ تاہم، یہ بھی بہت قابل فہم ہے کہ سیانو بیکٹیریا نے سب سے زیادہ حصہ ڈالا۔

بیکٹیریا کے سبز بالوں کی طرح کی پٹیاں — Little Sippewissett Salt Marsh, Falmouth, Mass. میں سمندری تالاب سے filamentous cyanobacteria. تصویری کریڈٹ: Argonne نیشنل لیبارٹری, CC BY-NC-SA

کل زندگی

اس بات کا تعین کرنے سے کہ اب تک کتنی بنیادی پیداوار ہوئی ہے، اور اس کی نشاندہی کرنے سے کہ کون سے جاندار اس کے ذمہ دار ہیں، ہم یہ اندازہ لگانے کے قابل بھی تھے کہ زمین پر زندگی کتنی رہی ہے۔

آج، کوئی شخص اس بات کا اندازہ لگا سکتا ہے کہ کتنے انسان موجود ہیں اس بنیاد پر کہ کتنا کھانا کھایا جاتا ہے۔ اسی طرح، ہم بنیادی پیداوار کے تناسب کی پیمائش کرنے کے قابل تھے کہ جدید ماحول میں کتنے خلیات موجود ہیں۔

فی جاندار خلیوں کی تعداد اور مختلف خلیوں کے سائز میں بڑے تغیر کے باوجود، اس طرح کی پیچیدگیاں ثانوی بن جاتی ہیں کیونکہ واحد خلیے والے جرثومے عالمی خلیے کی آبادی پر حاوی ہوتے ہیں۔ آخر میں، ہم اندازہ لگانے کے قابل تھے کہ تقریباً 10³⁰ (10 noninillion) خلیات آج موجود ہیں، اور 10 کے درمیان³⁹ (ایک ڈوڈیکیلین) اور 10⁴⁰ خلیات کبھی زمین پر موجود ہیں.

زمین پر کتنی زندگی ہوگی؟

زمین کو چھوٹے ستارے کے مدار میں منتقل کرنے کی صلاحیت کے لیے بچت کریں، زمین کے بایوسفیر کی زندگی محدود ہے۔ یہ بیماری حقیقت کا نتیجہ ہے۔ ہمارے ستارے کی زندگی کا چکر. اس کی پیدائش کے بعد سے، سورج گزشتہ ساڑھے چار ارب سالوں میں آہستہ آہستہ روشن ہوتا جا رہا ہے کیونکہ اس کے مرکز میں ہائیڈروجن ہیلیم میں تبدیل ہو چکی ہے۔

بہت دور مستقبل میں، اب سے تقریباً دو ارب سال بعد، زمین کو رہنے کے قابل رکھنے والے تمام بائیو کیمیکل فیل سیفز کو ان کے ماضی میں دھکیل دیا جائے گا۔ حدود. سب سے پہلے، زمینی پودے مر جائیں گے، اور پھر بالآخر سمندر ابلیں گے، اور زمین ایک بڑے بے جان چٹانی سیارے پر واپس آجائے گی جیسا کہ یہ اپنے بچپن میں تھا۔

لیکن اس وقت تک، زمین اپنی پوری زندگی میں کتنی زندگی گزارے گی؟ ہماری بنیادی پیداواری صلاحیت کی موجودہ سطح کو آگے بڑھاتے ہوئے، ہم نے اندازہ لگایا کہ تقریباً 10⁴⁰ خلیات کبھی زمین پر قبضہ کریں گے.

خلا میں ایک نیلا سیارہ — ڈوراڈو برج میں 100 نوری سال کے فاصلے پر ایک سیارہ کا نظام زمین کے سائز کے رہنے کے قابل زون کے پہلے سیارے کا گھر ہے، جسے ناسا کے ٹرانزٹنگ ایکسوپلینیٹ سروے سیٹلائٹ نے دریافت کیا ہے۔ تصویری کریڈٹ: ناسا گودد خلائی پرواز مرکز

زمین بطور Exoplanet

صرف چند دہائیاں قبل، exoplanets (دیگر ستاروں کے گرد چکر لگانے والے سیارے) محض ایک مفروضہ تھے۔ اب ہم نہ صرف کرنے کے قابل ہیں۔ ان کا پتہ لگائیں، لیکن دور ستاروں کے ارد گرد ہزاروں دور دنیا کے بہت سے پہلوؤں کو بیان کریں۔

لیکن زمین ان اجسام سے کیسے موازنہ کرتی ہے؟ اپنی نئی تحقیق میں، ہم نے زمین پر زندگی کے بارے میں پرندوں کی نظر کا جائزہ لیا ہے اور دوسرے سیاروں کا موازنہ کرنے کے لیے زمین کو ایک معیار کے طور پر پیش کیا ہے۔

تاہم، جو چیز مجھے واقعی دلچسپ معلوم ہوتی ہے، وہ یہ ہے کہ زمین کے ماضی میں ایک یکسر مختلف رفتار پیدا کرنے کے لیے کیا ہو سکتا تھا اور اس لیے زندگی کی ایک یکسر مختلف مقدار جو زمین کو گھر کہنے میں کامیاب رہی ہے۔ مثال کے طور پر، کیا ہوگا اگر آکسیجنک فوٹو سنتھیس کبھی نہیں پکڑا، یا کیا ہوگا اگر اینڈوسیمبیوسس کبھی نہیں ہوا؟

اس طرح کے سوالات کے جوابات وہ ہیں جو میری لیبارٹری کو چلائے گا۔ کارٹن یونیورسٹی آنے والے سالوں میں.

یہ مضمون شائع کی گئی ہے گفتگو تخلیقی العام لائسنس کے تحت. پڑھو اصل مضمون.

تصویری کریڈٹ: میہلی کولس / Unsplash سے