تم العثور على كائنات حية يحتمل أن عمرها 830 مليون عام محاصرة في صخرة قديمة

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 ، المعروف أيضًا باسم الملح الصخري ، ويشير الاكتشاف إلى أن هذا المعدن الطبيعي يمكن أن يكون موردًا غير مستغل سابقًا لدراسة بيئات المياه المالحة القديمة.

علاوة على ذلك ، ربما لا تزال الكائنات الحية المحاصرة فيه على قيد الحياة.

الدراسة الاستثنائية لها أيضًا آثار على البحث عن الحياة القديمة ، ليس فقط على الأرض ، ولكن في البيئات خارج كوكب الأرض ، مثل كوكب المريخ، أين رواسب ملح كبيرة تم التعرف عليها كدليل على خزانات المياه السائلة القديمة والواسعة النطاق.

لا تبدو الكائنات الحية كما قد تتوقعها. تم العثور على أحافير مجهرية قديمة مضغوطة في التكوينات الصخرية ، مثل الصخر الزيتي ، التي يعود تاريخها إلى مليارات السنين. الملح غير قادر على الحفاظ على المواد العضوية بنفس الطريقة.

بدلاً من ذلك ، عندما تتشكل البلورات في بيئة المياه المالحة ، يمكن احتجاز كميات صغيرة من السوائل في الداخل. تسمى هذه شوائب سائلة، وهي بقايا المياه الأم التي تبلور منها الهاليت.

هذا يجعلها ذات قيمة علمية ، لأنها تستطيع تحتوي على معلومات حول درجة حرارة الماء وكيمياء الماء وحتى درجة حرارة الغلاف الجوي في الوقت الذي تشكل فيه 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 بكتيرياوالفطريات و الطحالب تم العثور عليها كلها 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 ،” كتب 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 مؤرخة ومتميزة بشكل جيد من وسط أستراليا ، ويعود تاريخها إلى عصر الأحياء الحديثة. وتشمل الهاليت واسع النطاق ، مما يدل على البيئة البحرية القديمة.

باستخدام عينة أساسية من تكوين براون استخرجها المسح الجيولوجي لأستراليا الغربية في عام 1997 ، تمكنت شريدر-جوميز وزملاؤها من إجراء تحقيقات في الهاليت النبروتيروزويك غير المتغير باستخدام الطرق البصرية غير الغازية. هذا ترك الهاليت سليمة. وهو ما يعني ، بشكل مهم ، أن أي شيء بالداخل يجب أن يكون محاصرًا في الوقت الذي تشكلت فيه البلورات.

استخدموا التصوير الصخري بالأشعة فوق البنفسجية والضوء المنقول ، أولاً عند التكبير المنخفض لتحديد بلورات الهاليت ، ثم التكبير حتى 2000 ضعف لدراسة شوائب السوائل فيها.

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 متسقة مع التحلل العضوي ، بينما أظهر البعض الآخر نفس التألق للكائنات الحديثة ، مما يوحي ، كما قال الباحثون ، بمواد عضوية غير متغيرة.

لاحظ الباحثون أنه من الممكن أن تكون بعض الكائنات الحية لا تزال على قيد الحياة. يمكن أن تكون محتويات 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؟

“البقاء المحتمل للكائنات الحية الدقيقة على نطاقات زمنية جيولوجية غير مفهوم تمامًا ،” كتب الباحثون.

“لقد تم اقتراح أن الإشعاع من شأنه أن يدمر المواد العضوية على مدى فترات زمنية طويلة ، ومع ذلك فإن Nicastro et al. (2002) وجدت أن الهاليت المدفون الذي يبلغ عمره 250 مليون سنة لم يتعرض إلا لكميات ضئيلة من الإشعاع. بالإضافة إلى ذلك ، قد تعيش الكائنات الحية الدقيقة في شوائب السوائل عن طريق التغيرات الأيضية ، بما في ذلك البقاء على قيد الحياة من الجوع ومراحل الكيس ، والتعايش مع المركبات العضوية أو الخلايا الميتة التي يمكن أن تعمل كمصادر غذائية “.

وقال الباحثون إن هذا له آثار بالتأكيد على المريخ ، حيث يمكن العثور على الترسبات التي لها تركيبات مماثلة لتكوين براون. يُظهر بحثهم كيف يمكن التعرف على هذه الكائنات الحية دون تدمير العينات أو تعطيلها ، 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 يسمح بمعرفة السياق الجيولوجي للكائنات الدقيقة قبل المزيد من التحليلات الكيميائية أو البيولوجية … ويوفر هدفًا لمثل هذه التحليلات ،” كتب الفريق.

“يجب اعتبار الرواسب الكيميائية القديمة ، سواء الأرضية أو من أصل خارج كوكب الأرض ، مضيفات محتملة للكائنات الحية الدقيقة القديمة والمركبات العضوية.”

تم نشر البحث في جيولوجيا.