أقدم الحفريات في العالم أم اللزوجة الزيتية؟ يقترح بحث جديد أن هذه الصخور التي يبلغ عمرها 3.5 مليار عام لا تحتوي على علامات على الحياة
مجلة المذنب نت متابعات عالمية:
تعد منطقة بيلبارا في غرب أستراليا موطنًا لواحدة من أقدم القطع الباقية من قشرة الأرض ، والتي لم تتغير جيولوجيًا منذ إنشائها قبل حوالي 3.5 مليار سنة.
تم العثور على بعض أقدم علامات الحياة هنا ، في منطقة القطب الشمالي غرب مدينة ماربل بار ، في صخور سوداء مكونة من كوارتز دقيق الحبيبات يسمى شرت.
بيرجر راسموسن
تم التعرف على بعض السمات في ما يسمى بـ “Apex chert” على أنها بقايا متحجرة لميكروبات تشبه إلى حد كبير البكتيريا التي لا تزال حية حتى اليوم. ومع ذلك ، فقد ناقش العلماء الأصل الحقيقي لهذه الميزات منذ اكتشافها قبل 30 عامًا.
في بحث جديد نُشر في Science Advances ، أظهرنا أن المركبات الغنية بالكربون الموجودة أيضًا في الشرت قد تكون قد نتجت عن عمليات غير بيولوجية. يشير هذا إلى أن “الأحافير” المفترضة ليست بقايا أشكال الحياة المبكرة ، ولكنها بالأحرى مصنوعات يدوية من العمليات الكيميائية والجيولوجية.
أحافير بيلبارا المثيرة للجدل
في عام 1993 ، اكتشف عالم الأحياء القديمة الأمريكي ويليام شوبف خيوطًا غنية بالكربون في نتوءات صخرية من Apex chert البالغ من العمر 3.45 مليار عام. فسرها على أنها بقايا متفحمة لميكروبات متحجرة تشبه البكتيريا الزرقاء ، والتي كانت أول كائنات منتجة للأكسجين على الأرض ولا تزال وفيرة حتى اليوم.
إن وجود البكتيريا الزرقاء المتحجرة في مثل هذه الصخور القديمة يعني أن الحياة كانت تضخ الأكسجين بالفعل في الهواء قبل أكثر من مليار سنة من أن يصبح الغلاف الجوي للأرض غنيًا بالأكسجين.
كان أحد الأدلة الرئيسية لصالح الحياة هو ارتباط المركبات العضوية بالحفريات القديمة. وذلك لأن الخلايا الحية تتكون من جزيئات عضوية كبيرة تتكون أساسًا من الكربون بالإضافة إلى الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين وعناصر أخرى.
براسير وآخرون.
في عام 2002 ، تم تحدي تفسير شوبف من قبل عالم الأحياء القديمة الإنجليزي مارتن برازييه وفريقه. أظهروا أن “الحفريات” تعرض مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام غير المعهودة للبكتيريا الزرقاء ، وهي في الواقع غير متوافقة مع الحياة الميكروبية. علاوة على ذلك ، فقد أظهروا أيضًا أن الشجرة السوداء الحاملة للأحافير لم تكن طبقات أفقية مترسبة في قاع البحر ، ولكنها عروق بزاوية تقطع الطبقات الصخرية الأساسية.
يبدو أن الصخور الحاملة للأحافير قد تشكلت في درجات حرارة عالية أثناء النشاط البركاني. جادل برازييه بأن هذه البيئة كانت معادية للحياة وأن “الأحافير” تشكلت في الواقع من شوائب الجرافيت في الصخر. كما توقعوا أن الكربون المرتبط بـ “الحفريات” قد لا يكون أصلًا بيولوجيًا.
تلا ذلك نقاش حيوي واستمر منذ ذلك الحين.
الميكروبات أم السوائل الساخنة؟
لمحاولة تحديد مصدر الرواسب الغنية بالكربون في الأوردة الشرتية السوداء ، ألقينا نظرة فاحصة عليها باستخدام مجهر إلكتروني عالي التكبير.
وجدنا أنها لم تأت من بكتيريا متحجرة. تحدث المادة الشبيهة بالزيت على شكل بقايا في الكسور وكقطرات متحجرة ، والتي سبق الخلط بينها وبين الحفريات القديمة.
تشير القوام في عروق الشرت السوداء إلى أنها تشكلت عندما تحركت السوائل الساخنة الغنية بالسيليكا والكربون من خلال الشقوق في تدفقات الحمم البركانية أسفل فتحات قاع البحر على غرار فتحات “المدخن الأسود” الحديثة. عند الاقتراب من قاع البحر ، تسللت السوائل الساخنة إلى طبقات من الرواسب البركانية ، واستبدلت به شرت أسود.
NOAA
إذا كان الكربون يأتي من مثل هذا السائل الساخن ، فإن هذا يدعم النتائج التي تفيد بأن الخيوط الغنية بالكربون في شرت Apex ليست أحافير. ومع ذلك ، فإنه يثير أيضًا سؤالًا جديدًا.
عادة ، يتم إنشاء المركبات العضوية مثل النفط والغاز ، والتي يشار إليها باسم “الوقود الأحفوري” لأنها تتكون من بقايا الطحالب والبكتيريا والنباتات الميتة ، عندما يتم دفن هذه البقايا وتسخينها إلى درجات حرارة أعلى من 65 درجة مئوية. تطلق التفاعلات الكيميائية مركبات عضوية ، والتي قد تتراكم لتكوين حقول النفط والغاز.
ومع ذلك ، فإن الرواسب من منطقة القطب الشمالي رقيقة جدًا (أقل من 50 مترًا) ، فقيرة في الجزيئات العضوية ، وتقع بين كيلومترات من تدفقات الحمم البركانية. إذن ، كيف تشكلت المركبات العضوية في مثل هذه البيئة؟
فتحات قاع البحر على الأرض في وقت مبكر
تم اقتراح مسار بديل محتمل من الأدلة التجريبية والبحوث على النيازك المريخية. في غياب المصادر البيولوجية التقليدية ، يمكن أن تكونت بعض الجزيئات العضوية في عروق الشرت من خلال عمليات غير بيولوجية.
على سبيل المثال ، عندما يدور الماء الساخن عبر الحمم البركانية أو غيرها من الصخور النارية ، يمكن أن يتفاعل الماء وثاني أكسيد الكربون مع الأسطح المعدنية لتكوين مركبات عضوية. تم اقتراح تفاعلات مماثلة لشرح وجود جزيئات عضوية في نيازك المريخ وفي بعض الصخور النارية على الأرض.
اقرأ المزيد: إن اكتشاف بيلبارا الذي يبلغ من العمر 3.5 مليار عام ليس أقدم أحفورة: فما هو إذن؟
لذلك ، قد يمثل الكربون الموجود في الكرات السوداء من المناطق النائية في بيلبارا بقايا المركبات العضوية التي تم إنتاجها عن طريق التفاعلات بين الماء والصخور. في الواقع ، قد تكون فتحات قاع البحر في بدايات قاع الأرض قد خلقت مركبات عضوية أكثر من العمليات البيولوجية ، مما يجعل من الصعب التمييز بين الأحافير الأصلية الحاملة للكربون والمصنوعات الزيتية.
بينما يجري المزيد من العمل ، تشير النتائج الأولية إلى أن الحياة كانت تعيش فقط منذ 3.5 مليار سنة ، وتكافح من أجل الحصول على موطئ قدم في بيئة غير مضيافة. ثم تعرض العالم للدمار بسبب الانفجارات البركانية المنتظمة التي غطت سطح الأرض في الحمم البركانية ، وغمرت في إشعاع شمسي قاسي يتدفق عبر الغلاف الجوي بدون طبقة أوزون واقية.
إذا نظرنا إلى الوراء في الماضي ، فإن الشيرز الأسود يقدم لمحة عن كوكب هامد. أنتجت التفاعلات بين الماء والصخور في فتحات قاع البحر مزيجًا من المركبات العضوية ، ربما تزود المواد الخام لتجميع الخلايا الحية الأولى.
نشكركم على قراءة المنشور عبر مجلة المذنب نت, المتخصصة في التداول والعملات الرقمية والمشفرة
