كشف اكتشاف مذهل للتو عن مصدر جديد محتمل لفهم الحياة على الأرض القديمة.
اكتشف فريق من الجيولوجيين للتو بقايا صغيرة من الحياة بدائية النواة والطحالب – محصورة داخل بلورات الهاليت التي يعود تاريخها إلى 830 مليون سنة.
الهاليت هو كلوريد الصوديوم ، والمعروف أيضًا باسم الملح الصخري ، ويشير الاكتشاف إلى أن هذا المعدن الطبيعي يمكن أن يكون موردًا غير مستغل سابقًا لدراسة بيئات المياه المالحة القديمة.
بالإضافة إلى ذلك ، ربما لا تزال الكائنات الحية المحاصرة هناك على قيد الحياة.
الدراسة الاستثنائية لها أيضًا آثار على البحث عن الحياة القديمة ، ليس فقط على الأرض ، ولكن في البيئات خارج كوكب الأرض ، مثل المريخأو رواسب ملح كبيرة تم التعرف عليها كدليل على خزانات المياه السائلة القديمة على نطاق واسع.
لا تبدو الكائنات الحية كما كنت تتوقع. في وقت سابق ، تم العثور على أحافير مجهرية قديمة مضغوطة في التكوينات الصخرية ، مثل الصخر الزيتي ، التي يعود تاريخها إلى مليارات السنين. الملح غير قادر على الاحتفاظ بالمواد العضوية بنفس الطريقة.
بدلاً من ذلك ، عندما تتشكل البلورات في بيئة المياه المالحة ، يمكن أن تنحصر كميات صغيرة من السائل في الداخل. تسمى هذه شوائب سائلةوهذه بقايا المياه الأم التي تبلور منها الهاليت.
هذا يجعلها صالحة علميا ، لأنها تستطيع تحتوي على معلومات على درجة حرارة الماء وكيمياء الماء وحتى درجة حرارة الغلاف الجوي عندما تم تشكيل المعدن.
وجد العلماء أيضًا كائنات دقيقة تعيش في البيئات الحديثة والحديثة حيث يتشكل الهاليت. هذه البيئات شديدة الملوحة. ومع ذلك ، فإن الكائنات الحية الدقيقة مثل بكتيرياالفطر و الطحالب وجدت جميعها مزدهرة فيها.
بالإضافة إلى ذلك ، تم توثيق الكائنات الحية الدقيقة في شوائب السوائل في الجبس والهاليت ، معظمها حديث أو حديث ، مع حفنة تعود إلى العصور القديمة. ومع ذلك ، فإن طريقة التعرف على هذه الكائنات القديمة تركت بعض الشك حول ما إذا كانت في نفس عمر الهاليت.
“لذلك ، لا يزال هناك سؤال بين علماء الأحياء الدقيقة ،” اكتب فريق بقيادة عالمة الجيولوجيا سارة شريدر-جوميز من جامعة وست فيرجينيا. “ما هي أقدم الصخور الرسوبية الكيميائية التي تحتوي على كائنات دقيقة بدائية النواة وحقيقية النواة من البيئة الترسيبية؟”
وسط أستراليا الآن صحراء ، لكنه كان في يوم من الأيام بحرًا مالحًا قديمًا. ال تشكيل براون هي عبارة عن وحدة طبقية جيدة التوصيف ومؤرخة في وسط أستراليا ، ويرجع تاريخها إلى العصر النيوبروتيروزويك. وتشمل الهاليت واسع النطاق ، مما يدل على البيئة البحرية القديمة.
باستخدام عينة أساسية من تكوين براون تم التنقيب عنها بواسطة هيئة المسح الجيولوجي لأستراليا الغربية في عام 1997 ، تمكن شريدر-جوميز وزملاؤه من التحقيق في الهاليت النبيتري غير المصحوب بالرياح باستخدام الطرق البصرية فقط ، غير الغازية. هذا ترك الهاليت سليمة. وهو ما يعني ، الأهم من ذلك ، أن كل ما كان بالداخل يجب أن يكون محاصرًا عندما تشكلت البلورات.
استخدموا التصوير الصخري للضوء المنقولة والأشعة فوق البنفسجية ، أولاً عند التكبير المنخفض لتحديد بلورات الهاليت ، ثم تكبير يصل إلى 2000 مرة لدراسة شوائب السوائل التي تحتوي عليها.
في الداخل ، وجدوا مواد صلبة وسوائل عضوية ، متوافقة مع الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، بناءً على حجمها وشكلها وميضها فوق البنفسجي.
كان نطاق التألق مثيرًا للاهتمام أيضًا. أظهرت بعض العينات ألوانًا تتفق مع التحلل العضوي ، بينما أظهر البعض الآخر نفس التألق للكائنات الحديثة ، مما يشير ، كما يقول الباحثون ، إلى مادة عضوية غير مصابة بالرياح.
وأشار الباحثون إلى أنه من الممكن أن تكون بعض الكائنات الحية لا تزال على قيد الحياة. يمكن أن تكون شوائب السوائل بمثابة موائل دقيقة حيث تزدهر المستعمرات الصغيرة. وقد تم استخراج بدائيات النوى الحية من الهاليت التي يعود تاريخها إلى 250 مليون سنة. لماذا لا 830 مليون؟
“إمكانية بقاء الكائنات الحية الدقيقة على نطاقات زمنية جيولوجية غير مفهومة بالكامل” ، كتب الباحثون.
“لقد تم اقتراح أن الإشعاع سوف يدمر المواد العضوية على مدى فترات طويلة من الزمن ، ولكن نيكسترو وآخرون. (2002) وجدت أن الهاليت المدفون الذي يبلغ عمره 250 مليون عام لم يتعرض إلا لكميات ضئيلة من الإشعاع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تعيش الكائنات الحية الدقيقة في شوائب السوائل من خلال التغيرات الأيضية ، بما في ذلك البقاء على قيد الحياة من الجوع ومراحل الكيس ، والتعايش مع المركبات العضوية أو الخلايا الميتة التي يمكن أن تكون بمثابة مصادر مغذية. »
قال الباحثون إن هذا له آثار بالتأكيد على المريخ ، حيث يمكن العثور على رواسب لها تركيبات مشابهة لتكوين براون. يُظهر بحثهم كيف يمكن التعرف على هذه الكائنات دون تدمير العينات أو إزعاجها ، مما قد يمنحنا مجموعة جديدة من الأدوات للتعرف عليها – وفهم تاريخ الأرض بشكل أفضل أيضًا.
“يجب اعتبار الفحص البصري خطوة أساسية في أي دراسة للبصمات الحيوية في الصخور القديمة. فهو يوفر معرفة بالخلفية الجيولوجية للكائنات الدقيقة قبل التحليلات الكيميائية أو البيولوجية الأخرى … ويوفر هدفًا لمثل هذه التحليلات” ، كتب الفريق.
“يجب اعتبار الرواسب الكيميائية القديمة ، سواء الأرضية أو خارج الأرض ، مضيفات محتملة للكائنات الحية الدقيقة القديمة والمركبات العضوية.”
تم نشر البحث في جيولوجيا.
