تويت
اكتشف الباحثون جزيئات عضوية محصورة في بنى صخرية شديدة القِدم في أستراليا، وكشفوا عما يصفونه بالدليل المفصل الأول عن العناصر الكيميائية الأوليّة التي ربما دعمت أشكال الحياة الميكروبية البدائية على سطح الأرض.
وُجد هذا الاكتشاف في بنية صخرية تُسمى «دريسر»، يبلغ عمرها 3.5 مليار عام في «بيلبرا كراتون» الواقعة غرب أستراليا، ويُضاف إلى مجموعة كبيرة من الأبحاث المعنية بالحياة القديمة في هذا الجزء من العالم. تمثل بنى دريسر واحدًا من أصل اثنين فقط من رواسب اليابسة النقية المُكتشفة على الأرض التي يعود تاريخها إلى «العصر العتيق».
أظهرت «الصخور الحرارية المائية» في بنية دريسر في السنوات الأخيرة إشارات متكررة لما يُعتقد أنها أقدم حياة معروفة على سطح الأرض، فقد اكتشف العلماء «دليلًا قاطعًا» على البصمات الحيوية الميكروبية يعود تاريخها إلى 3.5 مليار سنة.
وجد باحثون ألمانيون في دراسة حديثة علامات كيميائية معينة قد تكون ساعدت هذه الكائنات البدائية على العيش، فقد وجدوا جزيئات عضوية مشابهة لها بيولوجيًا داخل رواسب الباريت، وهو معدن يتشكل بواسطة عمليات عدة، منها الظواهر الحرارية المائية.
أوضح عالم البيولوجيا الأرضية الألماني «هيلغ ميسباخ» من جامعة كولونيا: «عمليًا، يترافق وجود الباريت دائمًا مع وجود الطبقات الميكروبية المتحجرة، التي تصدر عند حكها رائحة تشبه رائحة البيض الفاسد، ولذلك افترضنا أن الرواسب تحتوي مادةً عضوية كانت غذاءً للحياة الميكروبية المبكرة».
صخرة باريت من تكوين دريسر
افترض العلماء سابقًا إمكانية عمل الجزيئات العضوية بوصفها ركائز للميكروبات البدائية وعملياتها الأيضية، مع ذلك فقد ظلت الأدلة القاطعة بعيدة المنال حتى الآن.
للتحقق من ذلك، فحص ميسباخ وفريقه العينات الموجودة ضمن الباريت في بنى دريسر، مع العلم أن المعدن المستقر كيميائيًا قادر على الحفاظ على السوائل والغازات داخل الصخور مليارات السنين.
باستخدام مجموعة من التقنيات والتجارب لتحليل عينات الباريت، منها «استشراب الغاز» وقياس الطيف الكتلي وقياس الحرارة وتحليل النظائر المستقرة، وجد الباحثون ما يصفونه بأنه: «تنوع مثير للاهتمام للجزيئات العضوية ذات الصلة الأيضية المعروفة أو المستنتجة».
من بين هذه المركبات العضوية حمض الخليك وغاز الميثانثيول، إضافةً إلى العديد من الغازات مثل كبريتيد الهيدروجين، التي قد يكون لها أصول حيوية أو غير حيوية.
صخرة باريت تشير إلى ارتباط وثيق بالستروماتوليت
ومع أن التأكد شبه مستحيل، فإن صخور الباريت والعينات داخلها، إضافةً إلى الترسبات العضوية المجاورة التي تُسمى الستروماتوليت قد تدل على أن المواد الكيميائية القديمة التي كانت ضمن السوائل الحرارية أثرت في الحياة الميكروبية البدائية.
كتب الباحثون: «من المؤكد أن العديد من المركبات المكتشفة في السوائل داخل الباريت كانت ستوفر ركائز مثالية للميكروبات القائمة على الكبريت والمولدة للميثان، المُفترَض وجودها في بيئة دريسر».
إضافةً إلى المواد الكيميائية التي ربما كانت غذاءً أو ركائز، فإن العديد من المركبات الأخرى التي وُجدت ربما أدت دور «حجر البناء» للعديد من التفاعلات الكيمائية القائمة على الكربون، وهي العمليات التي ربما بدأت العمليات الأيضية الميكروبية بواسطة إنتاج مصادر للطاقة القابلة للتفكيك، مثل الدهون.
أوضح الفريق: «كانت المكونات الأساسية لميثيل ثيوأسيتات -وهو عامل حاسم مقترح في ظهور الحياة- متوفرة في بيئة دريسر، وربما نقلت أحجار البناء لتثبيت الكربون الكيميائي، ومن ثم امتصاص الكربون البنائي وتحويله إلى كتلة حيوية»
وُجد هذا الاكتشاف في بنية صخرية تُسمى «دريسر»، يبلغ عمرها 3.5 مليار عام في «بيلبرا كراتون» الواقعة غرب أستراليا، ويُضاف إلى مجموعة كبيرة من الأبحاث المعنية بالحياة القديمة في هذا الجزء من العالم. تمثل بنى دريسر واحدًا من أصل اثنين فقط من رواسب اليابسة النقية المُكتشفة على الأرض التي يعود تاريخها إلى «العصر العتيق».
أظهرت «الصخور الحرارية المائية» في بنية دريسر في السنوات الأخيرة إشارات متكررة لما يُعتقد أنها أقدم حياة معروفة على سطح الأرض، فقد اكتشف العلماء «دليلًا قاطعًا» على البصمات الحيوية الميكروبية يعود تاريخها إلى 3.5 مليار سنة.
وجد باحثون ألمانيون في دراسة حديثة علامات كيميائية معينة قد تكون ساعدت هذه الكائنات البدائية على العيش، فقد وجدوا جزيئات عضوية مشابهة لها بيولوجيًا داخل رواسب الباريت، وهو معدن يتشكل بواسطة عمليات عدة، منها الظواهر الحرارية المائية.
أوضح عالم البيولوجيا الأرضية الألماني «هيلغ ميسباخ» من جامعة كولونيا: «عمليًا، يترافق وجود الباريت دائمًا مع وجود الطبقات الميكروبية المتحجرة، التي تصدر عند حكها رائحة تشبه رائحة البيض الفاسد، ولذلك افترضنا أن الرواسب تحتوي مادةً عضوية كانت غذاءً للحياة الميكروبية المبكرة».
صخرة باريت من تكوين دريسر
افترض العلماء سابقًا إمكانية عمل الجزيئات العضوية بوصفها ركائز للميكروبات البدائية وعملياتها الأيضية، مع ذلك فقد ظلت الأدلة القاطعة بعيدة المنال حتى الآن.
للتحقق من ذلك، فحص ميسباخ وفريقه العينات الموجودة ضمن الباريت في بنى دريسر، مع العلم أن المعدن المستقر كيميائيًا قادر على الحفاظ على السوائل والغازات داخل الصخور مليارات السنين.
باستخدام مجموعة من التقنيات والتجارب لتحليل عينات الباريت، منها «استشراب الغاز» وقياس الطيف الكتلي وقياس الحرارة وتحليل النظائر المستقرة، وجد الباحثون ما يصفونه بأنه: «تنوع مثير للاهتمام للجزيئات العضوية ذات الصلة الأيضية المعروفة أو المستنتجة».
من بين هذه المركبات العضوية حمض الخليك وغاز الميثانثيول، إضافةً إلى العديد من الغازات مثل كبريتيد الهيدروجين، التي قد يكون لها أصول حيوية أو غير حيوية.
صخرة باريت تشير إلى ارتباط وثيق بالستروماتوليت
ومع أن التأكد شبه مستحيل، فإن صخور الباريت والعينات داخلها، إضافةً إلى الترسبات العضوية المجاورة التي تُسمى الستروماتوليت قد تدل على أن المواد الكيميائية القديمة التي كانت ضمن السوائل الحرارية أثرت في الحياة الميكروبية البدائية.
كتب الباحثون: «من المؤكد أن العديد من المركبات المكتشفة في السوائل داخل الباريت كانت ستوفر ركائز مثالية للميكروبات القائمة على الكبريت والمولدة للميثان، المُفترَض وجودها في بيئة دريسر».
إضافةً إلى المواد الكيميائية التي ربما كانت غذاءً أو ركائز، فإن العديد من المركبات الأخرى التي وُجدت ربما أدت دور «حجر البناء» للعديد من التفاعلات الكيمائية القائمة على الكربون، وهي العمليات التي ربما بدأت العمليات الأيضية الميكروبية بواسطة إنتاج مصادر للطاقة القابلة للتفكيك، مثل الدهون.
أوضح الفريق: «كانت المكونات الأساسية لميثيل ثيوأسيتات -وهو عامل حاسم مقترح في ظهور الحياة- متوفرة في بيئة دريسر، وربما نقلت أحجار البناء لتثبيت الكربون الكيميائي، ومن ثم امتصاص الكربون البنائي وتحويله إلى كتلة حيوية»