ربما تكون الحياة المعقدة قد بدأت على الأرض في وقت أبكر مما كنا نظن

ربما تكون الحياة المعقدة قد بدأت على الأرض في وقت أبكر مما كنا نظن

عرض مفصل لتشكيل الحديد مع العصابات المتموجة.

من المحتمل أن تكون كل أشكال الحياة على الأرض قد نشأت من شرارة واحدة في تاريخ الأرض المبكر. بعد مرور بعض الوقت ، تنوعت ، وتفرعت إلى سلالات ساعدتها على البقاء. 

بالضبط عندما حدثت هذه اللحظات كانت نقطة خلاف في المجتمع العلمي ، لكن بحثًا جديدًا يشير إلى أن الخطوتين ربما تكونا قد حدثت في وقت أبكر مما كنا نعتقد سابقًا. 

الدراسة ، التي قادها باحثون من كلية لندن الجامعية ، تستند إلى أدلة على الحياة الميكروبية المتنوعة داخل قطعة صخرية بحجم قبضة اليد من كيبيك في كندا ، ويرجع تاريخها إلى حوالي 3.75 مليار إلى 4.28 مليار سنة.

في عام 2017 ، تكهن الباحثون الذين اكتشفوه بأن البنى في الصخر - خيوط دقيقة ومقابض وأنابيب - قد تركتها البكتيريا القديمة. 

لكن لم يكن الجميع مقتنعًا بأن هذه الهياكل - التي من شأنها أن تؤجل تاريخ ظهور أولى علامات الحياة على الأرض بمقدار 300 مليون سنة على الأقل - كانت بيولوجية في الأصل. 

الخيوط التي نراها هنا هي الهياكل الشبيهة بالساق والتي تشير إلى أقدم الحفريات المعروفة 

ومع ذلك ، بعد مزيد من التحليل الشامل للصخرة ، اكتشف الفريق بنية أكبر وأكثر تعقيدًا من تلك التي تم تحديدها مسبقًا. داخل الصخر كان هناك هيكل يشبه الجذع له فروع متوازية على جانب واحد يبلغ طولها حوالي سنتيمتر واحد ، بالإضافة إلى مئات الكرات المشوهة ، أو الإهليلجيات ، جنبًا إلى جنب مع الأنابيب والخيوط. 

"هذا يعني أن الحياة يمكن أن تكون قد بدأت في أقل من 300 مليون سنة بعد تشكل الأرض. من الناحية الجيولوجية ، هذا سريع - حوالي دوران واحد للشمس حول المجرة ،" يقول المؤلف الرئيسي للدراسة ، عالم الكيمياء الجيولوجية دومينيك بابينو من جامعة كاليفورنيا. 

كان السؤال الرئيسي الذي طرحه بابينو وزملاؤه هو ما إذا كان من الممكن أن تتشكل هذه الهياكل من خلال تفاعلات كيميائية لا علاقة لها بالكائنات الحية.

وفقًا للورقة البحثية ، كان من الممكن تصور بعض الهياكل الأصغر كانت نتاج تفاعلات غير حيوية ، ومع ذلك ، فإن الجذع "الشبيه بالشجرة" الذي تم تحديده حديثًا هو على الأرجح بيولوجي في الأصل ، حيث لا يوجد هيكل مثله ، تم إنشاؤه من خلال التفاعلات الكيميائية وحدها ، تم العثور عليه من قبل. 

بالإضافة إلى الهياكل ، حدد الباحثون المواد الكيميائية المعدنية في الصخور التي يمكن أن تكون منتجات ثانوية لأنواع مختلفة من عمليات التمثيل الغذائي.

تتوافق المواد الكيميائية مع عمليات استخراج الطاقة في البكتيريا التي قد تحتوي على الحديد والكبريت ؛ اعتمادًا على تفسير التوقيعات الكيميائية ، يمكن أن تكون هناك تلميحات لنسخة من التمثيل الضوئي. 

يشير هذا الاكتشاف إلى احتمال أن الأرض المبكرة - بعد 300 مليون سنة فقط من تكوينها - كانت مأهولة بمجموعة من الحياة الميكروبية. 

تم تحليل الصخور من خلال مجموعة من الملاحظات الضوئية من خلال مجاهر رامان (التي تستخدم تشتت الضوء لتحديد الهياكل الكيميائية) ، وإعادة إنشاء مقاطع الصخر رقميًا باستخدام كمبيوتر عملاق عالج آلاف الصور من تقنيتي تصوير عالي الدقة.  

تم جمع القطعة الصخرية المعنية بواسطة Papineau في عام 2008 من Nuvvuagittuq Supracrustal Belt (NSB) في كيبيك ، والتي كانت ذات يوم جزءًا من قاع البحر. يحتوي NSB على بعض أقدم الصخور الرسوبية المعروفة على الأرض. تم تحليل الصخور المحملة بالحفريات أيضًا لمعرفة مستويات العناصر الأرضية النادرة ، حيث وجد الباحثون أنها تحتوي بالفعل على نفس المستويات مثل عينات الصخور القديمة الأخرى ، مما يؤكد أنها كانت قديمة مثل الصخور البركانية المحيطة. 

الحديد الأحمر اللامع والصخور الغنية بالسيليكا التي تحتوي على أحافير دقيقة أنبوبية وخيطية.

الحديد الأحمر اللامع والصخور الغنية بالسيليكا التي تحتوي على أحافير دقيقة أنبوبية وخيطية. (د. بابينو)

قبل هذا الاكتشاف ، تم العثور على أقدم دليل أحفوري على الحياة في غرب أستراليا ، والذي يعود تاريخه إلى 3.46 مليار سنة. ومع ذلك ، يوجد خلاف مماثل حول ما إذا كانت هذه الحفريات بيولوجية في الأصل.

ربما تكون الآثار الأكثر إثارة من هذا الاكتشاف هي ما يعنيه للتوزيع المحتمل للحياة في الكون. إذا كانت الحياة قادرة على التطور والتطور في الظروف القاسية للأرض المبكرة جدًا ، فقد تكون أكثر شيوعًا في جميع أنحاء الكون مما نعتقد.  

"يشير هذا الاكتشاف إلى أن هناك حاجة لبضع مئات الملايين من السنين فقط لتتطور الحياة إلى مستوى منظم على كوكب بدائي صالح للسكن" ، حسبما ذكر مؤلفو البحث . 

"لذلك نستنتج أن مثل هذه النظم البيئية الميكروبية يمكن أن توجد على أسطح كوكبية أخرى حيث تتفاعل المياه السائلة مع الصخور البركانية ، وأن أقدم هذه الأحافير الدقيقة والحفريات المزدوجة التي تم الإبلاغ عنها هنا من NSB تشير إلى أن الحياة خارج كوكب الأرض قد تكون أكثر انتشارًا مما كان يعتقد سابقًا."