توصلت دراسة جديدة إلى اكتشاف مهم حول ظهور الحياة الأولى على الأرض

كشفت دراسة جديدة أن الحياة الأولى على الأرض ظهرت قبل 3.75 مليار سنة على الأقل ، أو قبل حوالي 300 مليون سنة مما كان يعتقد سابقًا ، وفقًا لتقرير RT. يعتمد تفكير الخبراء على تحليل صخرة بحجم قبضة اليد من كيبيك ، كندا ، والتي يقدر عمرها بين 3.75 و 4.28 مليار سنة. كان الباحثون قد عثروا في السابق على خيوط ومقابض وأنابيب صغيرة في الصخر ، والتي يبدو أنها من صنع البكتيريا. ومع ذلك ، لم يتفق جميع العلماء على أن هذه الهياكل كانت من أصل بيولوجي. الآن ، بعد مزيد من التحليل الشامل ، اكتشف الفريق في كلية لندن الجامعية بنية أكبر وأكثر تعقيدًا داخل الصخرة – جذع بفروع متوازية على جانب واحد يبلغ طوله حوالي سنتيمتر واحد. كما عثروا على المئات من الكرات المشوهة أو “القطع الناقصة” بجوار الأنابيب والخيوط. يقول الباحثون أنه في حين يمكن تصور بعض الهياكل من خلال التفاعلات الكيميائية عن طريق الصدفة ، فإن الجذع “الشبيه بالشجرة” مع الفروع المتوازية من المحتمل أن يكون بيولوجيًا في الأصل. هذا لأنه لم يجد أبدًا بنية خلقتها الكيمياء وحدها مثله. حتى الآن ، كان أقدم دليل معروف على الحياة على الأرض هو صخرة عمرها 3.46 مليار سنة من غرب أستراليا تحتوي على أحافير دقيقة تشبه الديدان. باستخدام العديد من الأدلة المختلفة ، تشير دراستنا بقوة إلى وجود عدد من أنواع البكتيريا المختلفة على الأرض منذ ما بين 3.75 و 4.28 مليار سنة ، كما قال المؤلف الرئيسي الدكتور دومينيك بابينو ، من قسم علوم الأرض بجامعة كاليفورنيا. هذا يعني أن الحياة يمكن أن تبدأ بعد 300 مليون سنة من تكوين الأرض. ومن الناحية الجيولوجية ، هذا سريع – حول دوران واحد للشمس حول المجرة. كشف الفريق أيضًا عن أدلة على كيفية حصول البكتيريا على طاقتها بطرق مختلفة. وجدوا منتجات كيميائية معدنية في الصخور تتفق مع الميكروبات القديمة التي عاشت على الحديد والكبريت وربما أيضًا ثاني أكسيد الكربون والضوء من خلال شكل من أشكال التمثيل الضوئي الذي لا يحتوي على الأكسجين. تشير هذه النتائج الجديدة إلى أن مجموعة متنوعة من الحياة الميكروبية ربما كانت موجودة على الأرض البدائية. كما أن لها آثارًا على إمكانية وجود حياة خارج كوكب الأرض. قال الدكتور بابينو: “إذا كانت الحياة سريعة نسبيًا في الظهور ، في ظل الظروف المناسبة ، فإن هذا يزيد من فرصة وجود الحياة على الكواكب الأخرى”. من أجل الدراسة ، فحص الباحثون صخور من Nuvvuagittuq Supracrustal (NSB) في كيبيك ، والتي جمعها الدكتور بابينو في عام 2008. وبمجرد أن كان جزءًا من قاع البحر ، احتوى NSB على بعض أقدم الصخور الرسوبية المعروفة على الأرض ، والتي يعتقد أنها كانت كذلك. بالقرب من نظام من الفتحات الحرارية المائية ، تسمح الشقوق الموجودة في قاع البحر بالمرور عبر المياه الغنية بالحديد التي تسخنها الصهارة. قام فريق البحث بتقطيع الصخور إلى أقسام بسمك الورق (100 ميكرون) من أجل مراقبة الهياكل الصغيرة الشبيهة بالحفريات عن كثب ، والتي تتكون من الهيماتيت ، وهو شكل من أشكال أكسيد الحديد أو الصدأ ، ومغطى بالكوارتز. كانت هذه القطع الصخرية ، المقطوعة بمنشار مرصع بالماس ، أكثر سمكًا من ضعف القطع السابقة التي قطعها الباحثون ، مما سمح للفريق برؤية هياكل أكبر من الهيماتيت فيها. قارنوا الهياكل والهياكل بالحفريات الأحدث ، بالإضافة إلى البكتيريا المؤكسدة للحديد الموجودة بالقرب من أنظمة التهوية الحرارية المائية الحالية. سمح لهم ذلك بتحديد المعادلات الحديثة للخيوط الملتوية ، والهياكل المتفرعة المتوازية ، والمجالات المشوهة (الأشكال الإهليلجية غير المنتظمة) ، على سبيل المثال بالقرب من بركان Loihi تحت البحر في هاواي ، بالإضافة إلى أنظمة التنفيس الأخرى في القطب الشمالي والمحيط الهندي. بالإضافة إلى تحليل عينات الصخور تحت المجاهر الضوئية المختلفة ومجاهر رامان (التي تقيس تشتت الضوء) ، أعاد فريق البحث أيضًا إنشاء أجزاء من الصخور رقميًا باستخدام حاسوب عملاق عالج آلاف الصور من تقنيتي تصوير عالي الدقة. كانت التقنية الأولى هي التصوير المقطعي المحوسب ، أو التصوير الدقيق ، الذي يستخدم الأشعة السينية لفحص الهيماتيت داخل الصخور. كان الثاني عبارة عن حزمة أيونية مركزة ، والتي تقوم بمسح شرائح صغيرة من الصخور – بسمك 200 نانومتر – باستخدام مجهر إلكتروني متكامل يلتقط صورة بين كل شريحة. أنتجت كلتا الطريقتين أكوامًا من الصور المستخدمة لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد لأهداف مختلفة. ثم سمحت النماذج ثلاثية الأبعاد للباحثين بتأكيد أن خيوط الهيماتيت كانت متموجة وملتوية ، وتحتوي على الكربون العضوي ، وهي خصائص مشتركة مع الميكروبات الآكلة للحديد في العصر الحديث. خلص الفريق في تحليلهم إلى أن هياكل الهيماتيت لا يمكن أن تكون قد نشأت من خلال ضغط الصخور والتسخين (التحول) على مدى مليارات السنين. وأشاروا إلى أنه يبدو أنه تم الحفاظ على الهياكل بشكل أفضل في الكوارتز الدقيق (أقل تأثرًا بالتحول) مقارنة بالكوارتز الخشن (الذي خضع لمزيد من التحول). نظر الباحثون أيضًا في مستويات العناصر الأرضية النادرة في الصخور المحملة بالحفريات ، ووجدوا أن لديهم نفس المستويات مثل عينات الصخور القديمة الأخرى. وهذا يؤكد أن رواسب قاع البحر كانت قديمة قدم الصخور البركانية المحيطة بها. قبل هذا الاكتشاف ، تم العثور على أقدم الحفريات التي تم الإبلاغ عنها سابقًا في غرب أستراليا ويعود تاريخها إلى 3.46 مليار سنة ، على الرغم من أن بعض العلماء قد عارضوا أيضًا وضعها كأحافير ، بحجة أنها ليست بيولوجية في الأصل.