ما هي أقدم الحفريات في العالم؟

قبل أن تكون هناك حيوانات برية ، نعلم أن معظم الحياة على الأرض تعيش في البحار. قد تكون الأسماك قد تطورت من الشعاب المرجانية ، والتي ، مثل معظم الأشياء ، ربما جاءت من الكائنات الحية الدقيقة. في البداية ، ربما بدأت الحياة بكائنات وحيدة الخلية مثل البكتيريا.

لسوء الحظ ، فإن معظم أشكال الحياة المبكرة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن حفظها في السجل الأحفوري. وقديمة جدًا – لا يوجد سوى عدد قليل من الأماكن على الكوكب ذات الصخور القديمة بما يكفي لتحمل هذا النوع من الأدلة الأحفورية.

نتيجة لذلك ، فإن بعض الآثار المبكرة للحياة التي اكتشفناها على كوكبنا باهتة لدرجة أن الأدلة الأحفورية المتبقية تكشف فقط عن تحركات هذه الكائنات المجهرية.

يقول ويليام شوبف ، عالم الأحياء القديمة بجامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس: “إنها قصة بوليسية حقيقية”.

نادرة ، صخور قديمة

يُعتقد أن الحياة تعود إلى عدة مليارات من السنين على الأقل – وفي ذلك الوقت ، تغيرت الدورة الجيولوجية لكوكبنا كثيرًا ، حتى بالنسبة للصخور. غالبًا ما يتم دفن الصخور والحفريات التي تحملها في الرواسب. بمرور الوقت ، تدفع الحركة التكتونية هذه الصخور إلى السطح مرة أخرى ، حيث تؤدي المد والجزر والرياح والعمليات الأخرى إلى تآكلها بعيدًا. نتيجة لذلك ، فإن معظم الحفريات التي كانت محفوظة في وقت ما من الحياة المبكرة كانت ستختفي بسبب التآكل مع مرور الوقت. يقول شوبف إنه كلما تقدمت الصخرة ، زادت فرصة عدم وجود الأحفورة.

علاوة على ذلك ، غالبًا ما تضغط الدورات الجيولوجية على صخور الطهي ، مما يمحو الأحافير المحفوظة بالداخل أثناء العملية. لا يوجد سوى عدد قليل من الأماكن على الأرض حيث يمكن العثور على صخور أقدم من 3.5 مليار سنة والتي لا تزال تحمل أدلة أحفورية. أجزاء من غرب أستراليا وغرينلاند وجنوب إفريقيا بها صخور قديمة مثل هذه ، مكشوفة.

الاسترالية تشيرت

وجد شوبف وزملاؤه أنماطًا شبيهة بالديدان محفوظة في Apex Chert – تكوين صخري في أستراليا يعود تاريخه إلى حوالي 3.465 مليار سنة. اكتشفوا لأول مرة هذه الكائنات المفترضة في عام 1993 ، لكن فكرة أن هذه الأنماط تمثل الحياة القديمة كانت مثيرة للجدل. في عام 2018 ، نشر Schopf متابعة دراسة في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم التي استخدمت تقنية مطيافية الكتلة الأيونية الثانوية للكشف عن نسبة الكربون 12 ونظائر الكربون 13. أوضحت هذه النسبة أن الأشكال المحفوظة في الشرت كانت من سمات المادة البيولوجية.

يقول شوبف إنه خلال هذا الوقت ، لم يكن الكوكب يحتوي على الأكسجين بعد. لا يبدأ الحديد القديم في إظهار آثار الصدأ – وهي علامة منبهة للأكسجين في الغلاف الجوي – حتى ما يقرب من 3 مليارات سنة مضت. أصبح أكثر وفرة منذ حوالي 2.8 مليار سنة وشائع منذ حوالي 2.3 مليار إلى 2.5 مليار سنة.

يقول شوبف: “لا أعتقد أن الكائنات الحية المنتجة للأكسجين قد تطورت إلا منذ حوالي 3 مليارات سنة”.

نتيجة لذلك ، ربما تكون الكائنات الحية الدقيقة التي مضى عليها أكثر من 3 مليارات سنة قد استخدمت عملية التمثيل الضوئي المبسطة التي أنتجت الميثان بدلاً من الأكسجين.

ستروماتوليتس

ومع ذلك ، فإن الكائنات الحية الدقيقة التي اكتشفها Schopf في الشرت في غرب أستراليا قد لا تكون أقدم دليل أحفوري للحياة على هذا الكوكب. هذا الشرف يذهب إلى ستراتوليتس ، والتي في بعض الأحيان مظهر الفطر تشكيلات. قد يعود تاريخ بعضها إلى مئات الملايين من السنين قبل اكتشاف حفريات Apex Chert التي اكتشفها Schopf.

الستروماتوليت ليست بقايا متحجرة لأشكال الحياة القديمة نفسها. يعتقد الباحثون أن البكتيريا الزرقاء غالبًا ما تسمى بالخطأ الطحالب الخضراء المزرقة (وهي ليست في الواقع طحالب) ، قد تتصرف كما تفعل الكائنات الحية اليوم ، حيث تنتشر عبر سطح الماء لامتصاص ضوء الشمس. يعتقد الباحثون أن الأشكال الغريبة للستروماتوليت تشكلت بواسطة البكتيريا الزرقاء التي تتحرك فوق سطح الرواسب.

يقول شوبف: “إنها تشبه السجادة تمامًا ، لكن سمكها لا يتجاوز 1-2 مليمتر”.

قد تسقط الرواسب في بعض الأحيان فوق حصائر البكتيريا الزرقاء ، والتي ستندفع بعد ذلك فوق الرواسب. نظرًا لتكرار هذه العمليات مرارًا وتكرارًا ، فقد شكلت هذه الرواسب الغريبة أو الأشكال التي تشبه الفطر والتي تبقى على المناظر الطبيعية اليوم في أماكن مثل خليج القرش في استراليا.

بعض الباحثين يصدق الستروماتوليت التي يعود تاريخها إلى 3.7 مليار سنة واكتشفت في جرينلاند تمثل آثارًا للحياة ، على الرغم من أن هذا البحث موضع خلاف من قبل آخرين يعتقدون أن العمليات الجيولوجية ربما تسببت في حدوث هذه الأشياء الغريبة. الأشكال التي ستظهر في هذه الحالة.

نظرًا لطبيعتها ذاتها ، من المحتمل أن تكون معظم الحفريات المتبقية من الحياة القديمة غير مباشرة ، أو آثار حركة تشبه آثار الأقدام القديمة. المشكلة هي أننا لا نعرف حقًا كيف كانت تبدو القدم في المقام الأول. نشر باحثون يابانيون مؤخرًا دراسة في طبيعة سجية ينص على أن الصخور في لابرادور ، كندا تحتوي على أحافير دقيقة يعود تاريخها إلى 3.95 مليار سنة ، على الرغم من أن هذه الادعاءات متنازع عليها أيضًا باحثين ، مشيرين إلى أنه لا توجد وسيلة للتأكد.

حتى شوبف متشكك في بعض هذه الآثار القديمة المفترضة للحياة ، والتي يعتقد أنها قد تكون نتيجة علامات التموج التي أحدثتها المد والجزر أو الرياح. ولكن في جرينلاند ، يتسبب تغير المناخ في انحسار الغطاء الجليدي فوق العديد من الصخور القديمة. ويقول إن الكشف عن المزيد من الصخور القديمة قد يكشف عن المزيد من الأدلة على الحياة القديمة.

يقول: “هناك الكثير لنتعلمه”. “إنها ليست الكائنات الحية فقط. إنه تاريخ الكوكب بأسره “.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *