الفضاء

هل يساعد الحزاز الصحراوي شديد التحمّل في دراسة البيئات الشبيهة بالمريخ؟

mm
نُشر في
تم التحديث في
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
إفصاح: قد تتلقى Securities.io تعويضًا عند استخدام روابط لمنتجات نراجعها. لا يؤثر ذلك في تقييماتنا التحريرية. لسنا مستشارًا استثماريًا مسجلًا، وهذا ليس نصيحة استثمارية. اقرأ إفصاح الشراكات التسويقية.

هل يمكن للحزازيات أن تساعد في أبحاث البيئات الشبيهة بالمريخ؟

حلم العلماء وكتّاب الخيال العلمي بتحويل المريخ إلى كوكب أكثر ملاءمة للحياة، فيما يُسمى تهيئة الكوكب. لكن المريخ شديد القسوة: غلافه الجوي رقيق، والإشعاع مرتفع، ومتوسط حرارة سطحه نحو −65 درجة مئوية. توجد مياه متجمدة، أما وجود ماء سائل مستقر على السطح فتعوقه الظروف الحالية.

تظل تهيئة المريخ فكرة بعيدة تحتاج إلى تقنيات وموارد هائلة. من المقترحات البحثية تدفئة الكوكب باستخدام قضبان نانوية معدنية تُنتج بكميات صناعية، لكن ذلك لم يُنفّذ على المريخ. وهناك أيضًا فرضية حول وجود ماء داخل صخور متشققة على عمق يقارب 10–20 كيلومترًا تحت السطح، استنادًا إلى تفسير بيانات زلزالية. ليست هذه مشاهدة مباشرة لمحيط جوفي أو مصدر ماء سهل الاستخراج.

حتى مع افتراض تغيير بعض الظروف، لا يثبت ذلك إمكان بناء نظام بيئي مريخي. قد تساعد دراسة كائنات الأرض المتحملة للظروف القاسية في اختبار بعض الأفكار تحت ظروف مخبرية.

بناء التربة

بعض كائنات الأرض يمكنها النمو في ظروف قاسية جدًا مباشرةً على الصخور، مثل الأشنات والبكتيريا الزرقاء. غالبًا ما تكون هذه الكائنات الأخيرة التي تبقى على قيد الحياة في أماكن مثل الصحاري، والصخور العارية، وقمم الجبال.

يمكن لهذه الكائنات أن تسهم في تكوين القشور الحيوية على الأرض، لكن سرعة نموها أو دورها في نظام بيئي مريخي مستقبلي لم يُحسما.

تجمع التربة بين المعادن والمادة العضوية والماء والهواء والكائنات الحية. يمكن تحضير أوساط نمو صناعية، لكن إنشاء تربة حية مستقرة على المريخ سيكون تحديًا مختلفًا عن مجرد توفير المعادن.

إن بناء نظام بيئي أكثر تعقيدًا يتطلب إنتاجًا وتدويرًا كافيين للمادة العضوية، إلى جانب الماء والمغذيات والظروف المناسبة.

من المرشحين للدراسة الحزازيات، وهي نباتات لاوعائية وليست طحالب. وقدرتها على تحمّل الجفاف تختلف باختلاف النوع.

تتكون القشور الحيوية للتربة من كائنات مثل الحزازيات والأشنات والبكتيريا الزرقاء وغيرها، ومن إفرازاتها المرتبطة بجسيمات التربة. وجودها على الأرض لا يعني أنها تستطيع إنشاء قشرة مماثلة على المريخ دون دعم.

قد تغطي القشور الحيوية نسبًا كبيرة من بعض الأراضي الجافة، وتؤثر في استقرار السطح ودورة الماء. تختلف نسب التغطية والآثار باختلاف الموقع.

تشير بعض التقديرات إلى أن القشور الحيوية تسهم بنحو ربع تثبيت النيتروجين الحيوي في النظم البرية. وهو تقدير يعتمد على نطاق الدراسة، ولا يعني أن كل مكون من مكوناتها يثبت النيتروجين بنفسه.

حزاز صحراوي شديد التحمّل

درس باحثون من مؤسسات تابعة للأكاديمية الصينية للعلوم الحزاز الصحراوي Syntrichia caninervis لاختبار تحمّله للجفاف والبرد والإشعاع وبعض الظروف المحاكية للمريخ. لم يزرعوه على المريخ نفسه.

نشروا نتائجهم في منشور علمي بعنوان “الحزاز الصحراوي المتحمل للظروف القاسية Syntrichia caninervis نبات رائد واعد لاستعمار البيئات خارج الأرض”.

Syntrichia caninervis نوع من الحزازيات الصحراوية، يوجد في مناطق جافة وباردة متعددة. يجب التمييز بينه وبين الطحالب المائية، رغم الخلط في بعض الترجمات.

المصدر: Cell

أظهرت التجارب أن العينات تستطيع التعافي بعد فقدان أكثر من 98% من محتواها المائي عند إعادة ترطيبها في ظروف مناسبة.

اختُبرت قدرة بعض العينات على التعافي بعد التخزين في برد شديد، بما فيه النيتروجين السائل عند −196 درجة مئوية. هذا اختبار بقاء وتعافٍ، وليس نموًا نشطًا عند تلك الحرارة.

تحمّل الجفاف

تدخل الحزازيات الجافة في حالة منخفضة النشاط، ويمكنها استعادة وظائفها عند عودة الماء والظروف الملائمة. البقاء دون ماء لا يعني استمرار النمو دون ماء.

والأكثر إثارة للإعجاب، أن النباتات المجففة تتحول إلى اللون الأخضر وتستعيد قدرتها على التمثيل الضوئي في غضون ثوانٍ من إعادة الترطيب.

المصدر: Cell

توضح أبحاث أرضية أن النشاط تحت الثلج ودورات التجمد والذوبان قد يسهم في تثبيت الكربون لدى بعض الحزازيات. النسبة المذكورة في المقال، حتى 49%، ليست قياسًا لنمو النبات على المريخ.

قد تلهم هذه الخصائص تجارب جديدة، لكنها لا تثبت أن ظروف المريخ توفر متطلبات النمو.

البقاء في البرد

تتغير حرارة المريخ بحسب المكان والوقت والفصل. ويتطلب تقييم البقاء مراعاة الضغط والإشعاع وتوافر الماء مع الحرارة، لا اختبار البرودة وحدها.

بعد تخزين العينات عند نحو −80 درجة مئوية لمدة تصل إلى خمس سنوات، أفاد الباحثون ببقاء وتعافي نسبة مرتفعة منها في ظروف الاختبار.

اختُبرت عينات أيضًا في النيتروجين السائل عند −196 درجة مئوية لمدة تصل إلى 30 يومًا، ثم لوحظ تعافٍ بعد إعادتها إلى ظروف ملائمة.

المصدر: Cell

لا تسمح هذه النتائج بالافتراض أن كل شتاء مريخي آمن للنبات. التخزين المخبري والتعافي اللاحق يختلفان عن التعرض الطويل لمجمل ظروف المريخ.

مقاومة الإشعاع

المرتفعات عالية الارتفاع مثل تلك الموجودة في التبت هي بيئات صعبة ليس فقط بسبب البرد أو الجفاف ولكن أيضًا بسبب مستويات الإشعاع المرتفعة نتيجة الارتفاع. لذا قد لا يكون من المفاجئ أن Syntrichia مقاومة أيضًا للإشعاع بشكل كبير.

عرّض الباحثون الحزاز لمستويات مختلفة من الإشعاع وقاسوا قدرته على التعافي.

في بعض التجارب، حفزت جرعات من أشعة غاما تصل إلى نحو 500 غراي تجدد البراعم. النتيجة مرتبطة بالجرعة والبروتوكول ولا تعني أن الإشعاع مفيد دائمًا.

المصدر: Cell

عند الجرعات الأعلى تراجع التجدد. يجب قراءة قيم الجرعات الكبيرة في ضوء مقياس البقاء وظروف الدراسة؛ لا يصح تحويلها إلى حد أمان عام أو تحمل دائم لإشعاع المريخ.

تختلف استجابة الإنسان للإشعاع بحسب نوعه والجرعة ومعدلها والجزء المعرض والعلاج. لا توفر المقارنة المباشرة بين الإنسان والحزاز مقياسًا عمليًا لسلامة أي بعثة.

اختبار ظروف شبيهة بالمريخ

استخدم الفريق مرفقًا لمحاكاة بعض الظروف المريخية، مثل الضغط المنخفض والغلاف الغني بثاني أكسيد الكربون والحرارة والأشعة فوق البنفسجية. ليست محاكاة كل عناصر بيئة المريخ أو تاريخ التعرض الطويل.

تسمح هذه المحاكاة باختبار البقاء في ظروف محددة، لكنها لا تثبت النمو المستدام على المريخ.

المصدر: Cell

تعافت العينات التي جُففت مسبقًا بعد تعرضها للمحاكاة لمدة تصل إلى سبعة أيام ثم إعادتها إلى ظروف أرضية ملائمة. التعافي حصل بعد التعرض، وليس نموًا كاملًا داخل بيئة المريخ.

كان التعافي أبطأ لدى العينات المرطبة قبل التعرض، بحسب مدة الاختبار وظروفه. لا ينبغي تعميم نتائج العينات الجافة على جميع العينات.

المصدر: Cell

تدعم التجربة دراسة قدرة التحمل، لكنها لا تثبت التمثيل الضوئي المستمر أو التكاثر أو تكوين نظام بيئي في الظروف الحالية للمريخ.

التطور الطبيعي والاصطناعي

مجموعة واسعة من التكيفات

ناقش الباحثون تكيفات قد تفسر قدرة Syntrichia caninervis على التحمل، منها:

  • حالة من السكون الأيضي الانتقائي تحت ظروف الإجهاد، تحافظ استراتيجيًا على الجزيئات الأيضية الرئيسية.
  • مستويات عالية من السكروز والمالتوز بعد الإجهاد، تعمل كعوامل أسموزية وحمايات تساعد على الحفاظ على بنية الخلية واستقرارها.
    • توفر السكريات الطاقة اللازمة للتعافي السريع عند زوال الظروف المجهدة.
  • قدرة على التعامل مع أنواع الأكسجين التفاعلية، مرتبطة بإنزيمات مثل الكاتالاز وغلوتاثيون إس-ترانسفيراز والبيروكسيداز.
  • جينات الكاتالاز المرتبطة بالإجهاد وتكرار مزدوج لجينات S. caninervis التي تشفر بروتينات حماية ضوئية مبكرة.
  • أوراق متداخلة تحافظ على الماء وتُحمي النبات من أشعة الشمس القوية، وتحتوي على شُعيرات بيضاء في أعلى الأوراق تعكس الإشعاع الشمسي القوي وتعزز كفاءة استخدام الماء.
    • أثناء الجفاف تلتف الأوراق وتتقارب، ما قد يساعد في تقليل فقدان الماء. لا يعني ذلك أن النبات يكوّن قشورًا متقشرة.

تحسين الحياة للمريخ

التطور الطبيعي

يمكن دراسة قدرة الحزاز على التكيف في بيئات تجريبية، لكن تطوره إلى نبات قادر على استعمار المريخ ليس نتيجة مضمونة.

قد توفر بيئات صغيرة محمية ومضبوطة ماءً وضغطًا وحرارة مناسبين للنمو. لم تثبت الدراسة أن الأخاديد الطبيعية أو المناطق المنخفضة على المريخ تكفي وحدها لذلك.

الانتقاء الطبيعي والطفرات قد يغيران صفات جماعة مع الوقت، لكنهما لا يضمنان تجاوز كل القيود الفيزيائية والكيميائية للحياة على المريخ.

التطور الموجه

يستخدم البشر اليوم بشكل روتيني التطور الموجه لتطوير إنزيمات ذات وظائف مرغوبة، وهو مجال ارتبط بجزء من جائزة نوبل للكيمياء لعام 2018. تطبيق الانتقاء المخبري على كائن كامل لتحمّل بيئة مريخية يطرح تحديات إضافية، وليس نتيجة تلقائية لنجاح تطوير الإنزيمات.

على سبيل المثال، يمكننا البدء من ظروف شبيهة بالمريخ تقريبًا، مع توفير شروط تسمح بالنمو، ثم تعديل ظروف الانتقاء تدريجيًا. تبقى هذه فكرة تجريبية تحتاج إلى التحقق.

قد تؤدي دورات الانتقاء إلى صفات أكثر تحملًا لبعض الضغوط، لكنها لا تضمن إنتاج نوع قادر على النمو في ظروف المريخ الحالية.

ينبغي اختبار كل تحسن في القدرة على البقاء والنمو بصورة مستقلة. تهيئة المريخ جزئيًا أو كاملًا ليست تقنية متاحة حاليًا.

الهندسة الوراثية

يمكن بحث تعديل الجينات المرتبطة بالتحمل، لكن تعزيز أحد المسارات لا يضمن البقاء على المريخ وقد تكون له مقايضات أخرى.

من الاحتمالات البحثية تعديل التعبير عن إنزيمات مضادة للإجهاد أو إدخال جينات أخرى. تحتاج النتائج إلى اختبارات وظيفية وبيئية؛ الدراسة لا تعرض نباتًا معدلًا جاهزًا للمريخ.

تحديد ما هو العامل المحدد للنمو في ظروف شبيهة بالمريخ سيكون أيضًا مفتاحًا. هل هو نقص المقاومة للإشعاع؟ للبرد؟ للظروف الجوية؟

الاستثمار في المريخ

لا توجد سوق راسخة للاستثمار في تهيئة المريخ أو عقاراته. بعض الشركات تطور تقنيات فضائية، لكن شراء أسهمها لا يعادل الاستثمار في استعمار مثبت الجدوى.

جزء أساسي سيكون الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة إطلاق المعدات إلى المدار والفضاء العميق. كانت SpaceX (SPCX ) شركة خاصة في سياق عام 2024. أما اقتباس السعر الديناميكي فيرتبط بإدراجها اللاحق في يونيو 2026 تحت الرمز SPCX؛ ينبغي الفصل بين الحالتين التاريخية والحالية.

عامل آخر سيكون إنشاء اقتصاد فضائي ذاتي الاستدامة واقتصاد مريخي. هذه سيناريوهات اقتصادية افتراضية وليست اقتصادات قائمة تمول تهيئة الكوكب.

يمكنك الاستثمار في شركات الفضاء عبر العديد من الوسطاء، ويمكنك العثور هنا، على securities.io، على توصياتنا لأفضل الوسطاء في الولايات المتحدة الأمريكية، كندا، أستراليا، المملكة المتحدة، وكذلك العديد من الدول الأخرى.

إذا لم تكن مهتمًا باختيار شركات فضاء محددة، يمكنك أيضًا النظر في الصناديق المتداولة مثل ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX)، iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA)، أو SPDR S&P Aerospace & Defense ETF للتعرض لسلة أوسع من الشركات ذات الصلة. تشمل هذه الصناديق أنشطة جوية ودفاعية لا تخص المريخ، ولا يضمن التنويع الربح.

أو يمكنك قراءة مقالتنا حول “أفضل 10 أسهم في مجال الفضاء والدفاع”.

الاستثمار في شركات الفضاء

1.  Virgin Galactic

SPCE مخطط السعر

تأسست الشركة على يد ريتشارد برانسون وتركز على السياحة الفضائية.

وردت في المقال أسعار تاريخية للتذاكر تراوحت بين 250 ألفًا و450 ألف دولار. تختلف الأسعار والعروض، وآراء العملاء التالية شهادات شخصية:

“كنت دائمًا أعلم أنها ستكون التجربة الأكثر استثنائية في حياتي. كنت أعلم ذلك دائمًا. وأخبرني الناس أنها ستكون كذلك. ولكن عندما تكون… وتكون على مستوى آخر مقارنةً بالتجربة التي كنت تتوقعها… يصبح من الصعب جدًا شرح ذلك.”

“كان هذا أفضل يوم في حياتي، اليوم الأكثر إثارة في حياتي. ولا يمكنك الحصول على شيء أفضل من ذلك. لقد فاق أحلامي الجامحة.”

كما ناقشنا سابقًا، طُرحت السياحة كأحد السيناريوهات المحتملة لاقتصاد مريخي مستقبلي

. لكن معالم المريخ وحدها لا تثبت الجدوى التجارية أو القدرة على نقل السياح إليه:

  • أكبر وادي في النظام الشمسي (طوله 4,000 كلم، عرضه 200 كلم، وعمقه يصل إلى 7 كلم).
  • بركان أوليمبوس مونس، بارتفاع يقارب 22 كيلومترًا وفق المرجع المستخدم ومساحة قاعدية واسعة تقارن أحيانًا بأريزونا. هذه مقارنة للمساحة لا للحجم.

المصدر: Wikipedia

أما Virgin Galactic (SPCE ) فتركز على السياحة شبه المدارية، لا الرحلات المدارية أو القمرية أو السفر إلى المريخ. وهي أنشطة مختلفة تقنيًا.

في خطط الشركة المعلنة عام 2024، استهدفت مركبات Delta حمل ستة ركاب وزيادة وتيرة الرحلات. كانت هذه أهدافًا تطويرية وليست قدرة تشغيلية مثبتة حينها.

يمكن أن يؤدي بلوغ هذه الأهداف إلى رفع الإيرادات لكل مركبة، لكن ادعاء استرداد كلفة المركبة خلال أقل من ستة أشهر لا يمثل فترة استرداد مثبتة. تحديث الشركة في أغسطس 2024 استهدف خدمة تجارية في 2026، لا إنجازًا مؤكدًا في 2025.

المصدر: Virgin Galactic

كانت الأسواق قلقة عندما أُعلن أن برانسون لن يستثمر المزيد في Virgin Galactic. خاصةً بعد تسريح 185 موظفًا وتوقف رحلات الفضاء في 2024، للانتظار حتى وصول مكوك Delta وتقليل سرعة استهلاك النقد.

التقديرات التاريخية للسيولة والجداول الزمنية كانت تعتمد على الإنفاق والتمويل ونجاح التطوير. لا تضمن ربحية أو تدفقًا نقديًا إيجابيًا في سنة معينة.

المصدر: Virgin Galactic

(من الجدير بالذكر أن Virgin Galactic تختلف عن Virgin Orbit. قدمت Virgin Orbit طلبًا للإفلاس في أبريل 2023، وقدمت خدمات إطلاق للأقمار الصناعية الصغيرة، مع استحواذ Rocket Lab على منشأة الشركة في لونغ بيتش، ومرافق التصنيع، وأصول الأدوات (RKLB ) ).

أثرت تطورات التمويل وتعليق الرحلات والقطاع على تقييم المستثمرين. ومع ذلك، Virgin Orbit وVirgin Galactic شركتان مختلفتان، ولا يمكن نسبة حركة السهم إلى سبب واحد مؤكد.

المصدر: Virgin Galactic

رضا بعض العملاء وقائمة الحجوزات لا يثبتان كفاية التمويل أو نجاح Delta. يجب التمييز بين الأهداف التجارية والنتائج المحققة.

السعر المنخفض وحده لا يعني أن السهم رخيص مقارنة بقيمته أو أنه فرصة مضمونة؛ مخاطر التمويل والتطوير مهمة.

2. Ginkgo Bioworks

DNA مخطط السعر

تنتج الشركة كائنات حسب الطلب لتطبيقات محددة، بما في ذلك التطبيقات الطبية الحيوية وبرامج العلوم الصناعية والمواد. كما لديها قطاع أمان بيولوجي كبير، شهد ازدهارًا خلال الجائحة.

تستخدم Ginkgo أدوات الهندسة الحيوية والاختيار في بعض برامجها. إمكان إسهامها في مشروع فضائي مستقبلي فكرة افتراضية، وليس عقدًا قائمًا مع مشروع لاستعمار المريخ.

قامت Ginkgo Bioworks (DNA ) في السنوات الأخيرة بتنويع نطاق تطبيقاتها على نطاق واسع، مع العديد من برامج البحث والشراكات:

يمكن أن تتضمن إيرادات الشركة رسوم تطوير وحقوق ملكية أو دفعات مرتبطة بمراحل محددة. الإيراد لا يساوي صافي الربح، والدفعات المشروطة ليست مبالغ مستلمة بالفعل.

تضمنت الشراكات المعلنة في السياق التاريخي للمقال:

أعلنت Ginkgo تعاونًا مع شركات في الزراعة والتقنيات الحيوية، منها Bayer وCargill وSyngenta وCorteva وADM. لا يعني ذلك أنها تتعاون مع جميع الشركات الكبرى أو أن كل شراكة تخص الوقود الحيوي.

المصدر: Ginkgo Bioworks

خبرة Ginkgo في تصميم الأنظمة الحيوية والأمن البيولوجي قد تكون ذات صلة بمجالات متعددة، لكنها لا تجعلها تلقائيًا المورد الرئيسي لكل صناعة تستخدم الإنزيمات أو الأجسام المضادة.

يعتمد نجاح Ginkgo على تنفيذ البرامج والتمويل والطلب والتكاليف. نمو البيولوجيا التركيبية لا يضمن نجاح شركة بعينها.

mm

جوناثان هو باحث كيميائي حيوي سابق عمل في تحليل الجينات والتجارب السريرية. وهو الآن محلل أسهم وكاتب مالي يركز على الابتكار ودورات السوق والجيوسياسة في منشورته 'The Eurasian Century".