تشرح الدراسة كيف نجت الحياة البدائية على “كرة الثلج الأرض”

واشنطن (رويترز) – واجهت الحياة على كوكبنا اختبارا قاسيا خلال الفترة المبردة التي استمرت من 720 إلى 635 مليون سنة عندما تجمدت الأرض مرتين مع تقدم العصر الجليدي وبدا وكأنه كرة ثلجية بيضاء متلألئة من الفضاء.

تمكنت الحياة من البقاء خلال هذه الفترة المسماة “Snowball Earth” ، وتقدم دراسة جديدة فهمًا أفضل للسبب.

قال علماء يوم الثلاثاء إن الأحافير التي تم تحديدها على أنها طحالب اكتشفت في الصخر الزيتي الأسود في مقاطعة هوبي بوسط الصين تشير إلى أن البيئات البحرية الصالحة للسكن كانت أكثر انتشارًا في ذلك الوقت مما كان يعتقد سابقًا. تدعم النتائج فكرة أن هذا كان أشبه بـ “الأرض المتساقطة” حيث استمرت أشكال الحياة المبكرة المعقدة – الكائنات الأساسية متعددة الخلايا – حتى في خطوط العرض الوسطى التي كان يُعتقد سابقًا أنها مجمدة.

تعود الحفريات إلى الفترة الثانية من فترتين من الفترة المبردة عندما امتدت الصفائح الجليدية الضخمة من القطبين باتجاه خط الاستواء. استمرت هذه الفترة ، التي تسمى العصر الجليدي الماريني ، منذ حوالي 651 مليون إلى 635 مليون سنة.

قال Huyue Song ، عالم الأحياء الجيولوجية في جامعة الصين لعلوم الأرض ، رئيس مؤلف البحث. نشرت في المجلة التواصل مع الطبيعة.

“تظهر دراستنا أنه ، على الأقل قرب نهاية الحدث البحري” Snowball Earth “، امتدت المناطق الصالحة للسكن إلى محيطات خطوط العرض الوسطى ، وهي أكبر بكثير مما كان يعتقد سابقًا. وقد جادل بحث سابق بأن هذه المناطق الصالحة للسكن ، في أحسن الأحوال ، كانت موجودة فقط في المناطق الاستوائية. تشرح المساحات الأكبر من المحيطات الصالحة للسكن بشكل أفضل مكان وكيفية بقاء الكائنات الحية المعقدة مثل الطحالب متعددة الخلايا “.

وقال سونج إن النتائج تظهر أن محيطات العالم لم تتجمد تمامًا وأن هناك ملاجئ صالحة للسكن حيث يمكن للكائنات حقيقية النواة متعددة الخلايا – عالم الحياة الذي يشمل النباتات والحيوانات والفطريات وبعض الكائنات وحيدة الخلية التي تسمى الطلائعيات – البقاء على قيد الحياة.

تشكلت الأرض منذ حوالي 4.5 مليار سنة. ظهرت الكائنات أحادية الخلية الأولى تقريبًا خلال المليار سنة الأولى من وجود الكوكب. وصلت الكائنات متعددة الخلايا في وقت لاحق ، ربما قبل ملياري سنة. ولكن لم تكن الظروف الأكثر دفئًا إلا في أعقاب فترة الكريوجينيان ، مما مهد الطريق لتوسع سريع في أشكال الحياة المختلفة منذ حوالي 540 مليون سنة.

يحاول العلماء فهم مظهر “كرة الثلج الأرض” بشكل أفضل. ويعتقدون أن كمية قليلة جدًا من حرارة الشمس وصلت إلى سطح الكوكب عندما ارتد الإشعاع الشمسي من القمم الجليدية البيضاء.

“من المعتقد على نطاق واسع أن مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي انخفضت قبل هذه الأحداث مباشرة ، مما تسبب في توسع الصفائح الجليدية القطبية وبالتالي انعكاس المزيد من الإشعاع الشمسي مرة أخرى إلى الفضاء وتوسع الصفائح الجليدية القطبية. وتحولت الأرض إلى كرة ثلجية ،” قال شوهاي شياو ، عالم جيولوجيا فرجينيا للتكنولوجيا والمؤلف المشارك للدراسة.

تم التعرف على الطحالب والحفريات لبعض الكائنات الحية متعددة الخلايا الأخرى في الصخر الزيتي الأسود. كانت هذه الطحالب – نبات بدائي – كائنًا حيويًا ضوئيًا يعيش في قاع البحر في بيئة بحرية ضحلة مضاءة بأشعة الشمس.

قال عالم الحفريات بجامعة علوم الأرض الصينية والمؤلف المشارك للدراسة تشين يي: “تم الحفاظ على الحفريات كأوراق مضغوطة من الكربون العضوي”.

ظهرت الكائنات متعددة الخلايا ، بما في ذلك الطحالب الحمراء ، والطحالب الخضراء ، والفطريات ، قبل كريوجينيان ونجت من كرة الثلج الأرض.

كان التجميد المبرد أسوأ بكثير من العصر الجليدي الأخير الذي نجا البشر منه ، وانتهى قبل حوالي 10000 عام.

قال شياو: “مقارنة بالعصر الجليدي الأخير ، كان الغطاء الجليدي أكثر اتساعًا ، والأهم من ذلك ، تجمد جزء كبير من المحيط”.

وأضاف شياو “من العدل أن نقول إن أحداث” كرة الثلج الأرض “شكلت تحديات كبيرة للحياة على الأرض”. “من المتصور أن أحداث” كرة الثلج الأرض “هذه قد تكون قد أدت إلى انقراضات كبيرة ، ولكن يبدو أن الحياة ، بما في ذلك الكائنات حقيقية النواة المعقدة ، تمكنت من البقاء على قيد الحياة ، مما يدل على مرونة المحيط الحيوي.”

(تقرير ويل دنهام ، تحرير روزالبا أوبراين)

معاييرنا: مبادئ الثقة في Thomson Reuters.