موجودات زنده 830 میلیون ساله که در صخره‌های باستانی به دام افتاده بودند

یک کشف باورنکردنی به تازگی منبع جدیدی بالقوه برای درک حیات در زمین باستانی آشکار کرده است.

گروهی از زمین‌شناسان به تازگی بقایای کوچکی از حیات پروکاریوتی و جلبکی را کشف کرده‌اند که در داخل کریستال‌های هالیت به دام افتاده‌اند که قدمت آن به 830 میلیون سال پیش بازمی‌گردد.

هالیت کلرید سدیم است که به عنوان نمک سنگ نیز شناخته می‌شود و این کشف نشان می‌دهد که این ماده معدنی طبیعی می‌تواند منبعی برای مطالعه محیط‌های باستانی آب شور باشد.

علاوه بر این، موجوداتی که در آن به دام افتاده‌اند ممکن است هنوز زنده باشند.

این مطالعه فوق‌العاده همچنین پیامدهایی برای جستجوی حیات باستانی، نه فقط روی زمین، بلکه در محیط‌های فرازمینی، مانند مریخ، دارد، جایی که ذخایر بزرگ نمک به عنوان شواهدی از مخازن آب مایع باستانی در مقیاس بزرگ شناسایی شده‌اند.

ارگانیسم‌ها همانطور به نظر نمی‌رسد که شما ممکن است انتظار داشته باشید. میکروفسیل‌های باستانی قبلی به صورت فشرده در صخره‌هایی مانند شیل پیدا شده‌اند که قدمت آن به بیلیونها سال پیش می‌رسد. نمک قادر به حفظ مواد آلی به همان روش نیست.

در عوض، هنگامی که کریستالها در یک محیط آب شور تشکیل می‌شوند، مقدار کمی مایع می‌تواند در داخل آن به دام بیفتد که  به آن انکلوزیون سیال می‌گویند و بقایای آب‌های مادری هستند که هالیت از آن متبلور شده است که آنها را از نظر علمی ارزشمند می‌کند، زیرا می‌توانند حاوی اطلاعاتی در مورد دمای آب، شیمی آب و حتی دمای اتمسفر در زمان تشکیل ماده معدنی باشند.

دانشمندان همچنین میکروارگانیسم‌هایی را یافته‌اند که در محیط‌های جدید و مدرن زندگی می‌کنند که در آن هالیت تشکیل می‌شود. این محیطها به شدت شور هستند. با این حال، میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها همگی در آنها رشد می‌کنند.

علاوه بر این، میکروارگانیسم‌ها در ترکیبات مایع در گچ و هالیت، عمدتاً مدرن یا جدید، با قدمت تعداد انگشت شماری به دوران باستان، ثبت شده‌اند. با این حال، روش شناسایی این موجودات باستانی تردیدهایی را در مورد همسن بودن آنها با هالیت ایجاد کرده است.

تیمی به سرپرستی سارا شردر-گومز زمین شناس از دانشگاه ویرجینیای غربی نوشت: «بنابراین، یک سوال در میان ژئومیکروبیولوژیست‌ها وجود دارد. قدیمی‌ترین سنگهای رسوبی شیمیایی که حاوی میکروارگانیسم‌های پروکاریوتی و یوکاریوتی از محیط رسوبی هستند، کدامند؟

وسط استرالیا اکنون بیابان است، اما زمانی دریای شور باستانی بوده است. سازند براون یک واحد چینه‌شناسی با مشخصه و قدمت خوب از استرالیای مرکزی است که به دوران نئوپروتروزوییک باز می‌گردد. این سازند شامل هالیت گسترده‌ای است که نشان دهنده یک محیط دریایی باستانی است.

شردر-گومز و همکارانش با استفاده از یک نمونه هسته از سازند براون که توسط سازمان زمین‌شناسی استرالیای غربی در سال 1997 استخراج شد، توانستند با استفاده از روشهای نوری غیرتهاجمی، تحقیقاتی در مورد هالیت نئوپروتروزوییک بدون تغییر انجام دهند. این هالیت دست نخورده باقی مانده است. مهمتر از همه، به این معنی است که هر چیزی در داخل آن باید در زمان تشکیل کریستالها به دام افتاده باشد.

آنها از پتروگرافی نور عبوری و فرابنفش، ابتدا با بزرگنمایی کم برای شناسایی کریستالهای هالیت، سپس با بزرگنمایی تا 2000 برابر برای مطالعه ادغام سیال در آن استفاده کردند.

در داخل، آنها جامدات و مایعات آلی، مطابق با سلولهای پروکاریوتی و یوکاریوتی، بر اساس اندازه، شکل و فلورسانس فرابنفش آنها یافتند.

دامنه فلورسانس نیز جالب بود. برخی از نمونه‌ها رنگ‌هایی منطبق با پوسیدگی آلی را نشان دادند، در حالی که برخی دیگر همان فلورسانس موجودات مدرن را نشان دادند که به گفته محققان، مواد آلی بدون تغییر را مطرح می‌کند.

محققان خاطرنشان کردند که حتی ممکن است برخی از ارگانیسم‌ها هنوز زنده باشند. انکلوزیون سیال می‌توانند به‌عنوان زیستگاه‌های کوچکی که کلنی‌های کوچک در آن رشد می‌کنند، عمل کنند. و پروکاریوتهای زنده از هالیت با قدمت 250 میلیون سال پیش استخراج شده‌اند. چرا 830 میلیون نه؟

محققان نوشتند: “بقای احتمالی میکروارگانیسم‌ها در مقیاس‌های زمانی زمین‌شناسی به طور کامل درک نشده است.”

“پیشنهاد شده است که تشعشعات مواد آلی را در دوره‌های زمانی طولانی از بین می‌برد، با این حال نیکاسترو و همکاران (2002) دریافتند که هالیت 250 میلیون ساله مدفون شده تنها در معرض مقادیر ناچیزی تشعشع بوده است. علاوه بر این، میکروارگانیسم‌ها ممکن است در مایع زنده بمانند. شامل تغییرات متابولیک، از جمله بقای گرسنگی و مراحل کیست و همزیستی با ترکیبات آلی یا سلول‌های مرده که می‌توانند به عنوان منابع مغذی عمل کنند.”

به گفته محققان، این کاملاً پیامدهایی برای مریخ دارد، جایی که می‌توان رسوباتی را یافت که ترکیبات مشابهی با سازند براون دارند. تحقیقات آنها نشان می‌دهد که چگونه می‌توان چنین موجوداتی را بدون از بین بردن یا مختل کردن نمونه‌ها شناسایی کرد که می‌تواند مجموعه‌ای از ابزارهای جدید برای شناسایی آنها – و همچنین درک بهتر تاریخ خود زمین را در اختیار ما قرار دهد.

این تیم می‌نویسد: “آزمایش نوری باید به عنوان یک گام اساسی در هر مطالعه‌ای در مورد امضاهای زیستی در سنگهای باستانی در نظر گرفته شود. این امر اجازه می‌دهد تا زمینه زمین‌شناسی میکروارگانیسم‌ها قبل از تجزیه و تحلیل‌های شیمیایی یا بیولوژیکی بیشتر شناخته شود … و هدفی برای چنین تجزیه و تحلیل‌هایی فراهم می‌کند.”

رسوبات شیمیایی باستانی، چه منشأ زمینی و چه فرازمینی، باید میزبان بالقوه برای میکروارگانیسم‌های باستانی و ترکیبات آلی در نظر گرفته شوند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Potentially Alive 830-Million-Year-Old Organisms Found Trapped in Ancient Rock

MICHELLE STARR 16 MAY 2022

https://www.sciencealert.com/830-million-year-old-microorganisms-found-trapped-in-australian-rock