منذ ما يقرب من 2.3 مليار سنة ، أنتجت الحياة البكتيرية كمية كافية من الأكسجين لجعل الهواء قابلاً للتنفس لمخلوقات أكبر. وجد العلماء أدلة على أن حقيقيات النوى متعددة الخلايا - أسلافنا البعيدين - كانت مزدهرة على الأرض ، قبل وبعد البرودة الكبيرة. في حين تم تغطية معظم الكوكب ، ربما كانت هناك جيوب خالية من الجليد ، حيث يمكن لجزر الحياة أن تعيش.
لقد مرت 2.3 مليار سنة منذ أصبح الغلاف الجوي للأرض مشبعًا بما يكفي من الأكسجين لدعم الحياة كما نعرفها. في نفس الوقت تقريبًا ، أصبح الكوكب مغطى بالجليد الذي يتكهن بعض العلماء أنه كان بعمق أكثر من نصف ميل. ويثير هذا تساؤلات حول ما إذا كان يمكن أن تكون الحياة المعقدة موجودة قبل "كرة الثلج الأرضية" ونجحت أم أنها تطورت لأول مرة عندما بدأت كرة الثلج في الذوبان.
يظهر بحث جديد أن كائنات حية حقيقية تسمى حقيقيات النوى - وهي كائنات من خلية واحدة أو أكثر من الخلايا المعقدة التي تشارك في التكاثر الجنسي وهي أسلاف لأنواع الحيوانات والنباتات الموجودة حاليًا - كانت موجودة قبل ذلك العصر الجليدي بـ 50 مليون إلى 100 مليون سنة وبطريقة ما بقيت. يُظهر العمل أيضًا أن البكتيريا الزرقاء ، أو البكتيريا ذات اللون الأزرق والأخضر ، التي تضع الأكسجين في الغلاف الجوي في المقام الأول ، على ما يبدو كانت تضخ الأكسجين لملايين السنين قبل ذلك ، ونجت أيضًا من جليد الأرض.
وقال روجر بويك عالم الفلك بجامعة واشنطن روجر بويك استاذ علوم الارض والفضاء ان النتائج تثير تساؤلات حول اهم النماذج لمدى عمق التجميد العميق. وقال إنه على الرغم من أن الجليد كان منتشرا على الأرجح ، إلا أنه ربما لم يكن سميكًا بشكل ثابت بنصف ميل.
"هذا النوع من التغطية الجليدية يخنق عملية التمثيل الضوئي ، لذلك لا يوجد طعام لأي شيء ، وخاصة حقيقيات النوى. وقال "إنهم لا يستطيعون البقاء على قيد الحياة". "لكن هذا البحث يظهر أنهم نجوا".
درس بويك وزملاؤه قطرات من النفط المغطاة بالبلورات الصخرية التي يعود تاريخها إلى 2.4 مليار سنة ، والتي تم استردادها من منطقة بحيرة إليوت بالقرب من سولت سانت. ماري ، أونتاريو ، كندا. يحتوي الزيت ، الذي هو في الأساس مواد كيميائية متبقية من تحلل المواد العضوية ، على مؤشرات حيوية ، أو أحافير جزيئية ، يمكن تحديدها بنيويًا على أنها تأتي من أنواع معينة من الحياة.
"إنه نفس الشيء مثل النظر إلى أحافير الديناصورات ، باستثناء هذه الأحافير على المستوى الجزيئي. إنك تنظر إلى الهياكل العظمية الجزيئية لجزيئات الكربون ، مثل الكوليسترول ، الموجودة داخل قطرات الزيت ”.
ليست هذه هي المرة الأولى التي تشير فيها المؤشرات الحيوية إلى أن حقيقيات النوى والبكتيريا الزرقاء كانت حية قبل العثور على "كرة الثلج الأرضية" في الصخور القديمة. وقد تم الترحيب بالورقة التي توصلت إلى نفس النتيجة باعتبارها واحدة من أفضل الاختراقات العلمية لعام 1999. قام بويك ببعض الأبحاث لهذه الورقة وكان مؤلفًا مشاركًا. ولكن منذ نشرها تقريبًا ، قال المنتقدون إن ما تم رؤيته لم يكن مؤشرات حيوية قديمة حقًا ، بل نوعًا ما من التلوث الذي دخل في العينات التي تتم دراستها ، ربما من النفط المتدفق عبر الصخور الصخرية في وقت لاحق أو تلوث الوقود الأحفوري الحديث.
قال بويك: "لطالما كانت فكرة التلوث مقلقة في الممرات أو تحدثت عنها في الاجتماعات ، لكنها لم تُطبع قط". "إن ما تفعله هذه الورقة الجديدة هو تأكيدها على أنها مؤشرات حيوية قديمة جدًا."
المؤلفة الرئيسية لهذه الورقة ، المنشورة في طبعة يونيو من الجيولوجيا ، هي Adriana Dutkiewicz من جامعة سيدني في أستراليا ، التي عملت بويك كمرشد لها بعد الدكتوراه. المؤلفون الآخرون هم هربرت فولك وسيمون جورج من منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية في أستراليا وجون ريدلي من جامعة ولاية كولورادو.
قام الباحثون بفحص عينات الصخور التي تم الحصول عليها من نتوء بالقرب من بحيرة إليوت ، والتي تم تجزئتها بعد ذلك إلى قطع يقل قطرها عن عشر بوصة. تم تنظيف الجسيمات بدقة وفحصها بحثًا عن التلوث طوال العملية. احتوت الشظايا الكريستالية على العديد من الجيوب الصغيرة جدًا من السوائل التي تتكون في الغالب من الماء ولكنها تحتوي أيضًا على كميات صغيرة من الزيت ، عادةً في طبقة رقيقة حول فقاعة بخار الماء. نتج الزيت عن تحلل المواد العضوية ، ربما من أصل بحري.
"قطرة من النفط كنز. وقال بويك أنها أحافير جزيئية عالية التركيز.
وأشار إلى أن المؤشرات الحيوية الموجودة في الزيت تشير إلى أن حقيقيات النوى والبكتيريا الزرقاء ظهرت لأول مرة قبل التجلد الكوكبي ، بدلاً من التطور في نفس الوقت أو في وقت لاحق. تشير العينات أيضًا إلى أن الأكسجين كان ينتج قبل أن يصبح الغلاف الجوي مؤكسجًا بوقت طويل ، وربما أكسدة المعادن مثل الحديد في قشرة الأرض والمحيط قبل أن يبدأ الغلاف الجوي في الامتلاء بالأكسجين.
دعم البحث منح من مجلس البحوث الأسترالي ، والأكاديمية الأسترالية للعلوم والمعهد الوطني لعلوم الطيران وإدارة الفضاء.
المصدر الأصلي: UW News Release
