کشف نشانه هایی از حیات اولیه با بررسی یک سنگ

به گزارش روش سئو نتایج مطالعه جدید محققان کالج دانشگاهی لندن از آن حکایت می کند که نخستین حیات روی زمین حداقل ۳.۷۵ میلیارد سال پیش(حدود ۳۰۰ میلیون سال زودتر از آنچه قبلا تصور می شد) پدید آمده است.
به گزارش روش سئو به نقل از ایسنا و به نقل از دیلی میل، محققان بریتانیایی بر مبنای تجزیه و تحلیل سنگی به دست آمده از شهر کبک کانادا به این نتیجه رسیده اند. محققان سن این سنگ را ۳.۷۵ تا ۴.۲۸ میلیارد سال تخمین زده اند.
محققان پیش تر ساختارهایی کوچک و خاص رشته ای و لوله مانند را در این سنگ پیدا کرده بودند اما به نظر می رسید که این ساختارها توسط باکتری ها بوجود آمده اند. با این وجود تمامی دانشمندان موافق نبودند که این ساختارها منشا بیولوژیکی دارند.
اکنون بعد از تجزیه و تحلیل های بیشتر، محققان کالج دانشگاهی لندن ساختار بسیار بزرگ تر و پیچیده تری را در داخل این سنگ کشف کرده اند و این ساختارها، ساختاری ساقه مانند با شاخه های موازی در یک سمت است که نزدیک به یک سانتی متر طول دارند.
محققان اعلام کردند گرچه تصور می شود بعضی از ساختارها می توانند از راه واکنش های شیمیایی تصادفی بوجود آمده باشند اما ساختار شبه ساقه با شاخه های موازی به احتمال زیاد منشا بیولوژیکی داشته است و این امر هم به علت آن است که تابحال هیچ ساختاری مشابه آن از راه واکنش های شیمیایی به وجود نیامده است.

تا به حال نخستین شواهد شناخته شده از حیات بر روی زمین، حاصل بررسی محققان از سنگی ۳.۴۶ میلیارد ساله از استرالیای غربی بود که حاوی فسیل های میکروسکوپی کرم مانند بود.
دکتر “دومینیک پاپینو”(Dominic Papineau) نویسنده اصلی این مطالعه از دانشکده علوم زمین کالج دانشگاهی لندن اظهار داشت: ما در این مطالعه با بررسی شواهد مختلف نشان دادیم که برخی از انواع مختلف باکتری ها بین ۳.۷۵ تا ۴.۲۸ میلیارد سال پیش روی زمین وجود داشته اند. این بدان معناست که حیات می توانست ۳۰۰ میلیون سال بعد از تشکیل زمین شروع شده باشد. از نظر زمین شناسی، این روند بسیار سریع است و همانند یک دور چرخش خورشید به دور کهکشان ما است.
محققان این مطالعه همینطور شواهدی را کشف کردند که نشان داده است چگونه باکتری ها انرژی خویش را از طریق های مختلف دریافت می کنند. آنها ترکیبات فرعی شیمیایی معدنی را در این سنگ پیدا کردند که با میکروب های باستانی که از آهن، گوگرد و احیانا دی اکسید کربن تشکیل شده و نور را از راه نوعی فتوسنتز بدون اکسیژن دریافت کرده و زندگی می کردند، سازگار است.
نتایج این یافته های جدید نشان داده است که انواع حیات میکروبی امکان دارد در زمین اولیه وجود داشته باشد. وجود آنها همینطور پیامدهایی برای امکان زیست فرازمینی عرضه می کند.
در این مطالعه، محققان سنگ های کمربند روی پوسته ای نووآگیتوک کبک(NSB) را که توسط دکتر پاپینو در سال ۲۰۰۸ جمع آوری شده بود، مورد بررسی قرار دادند.
کمربند روی پوسته ای نووآگیتوک، زمانی تکه ای از کف دریا بود و ازاین رو حاوی بعضی از قدیمی ترین سنگ های رسوبی شناخته شده روی زمین است که گمان می رود در نزدیکی سیستم چاه های گرمابی قرار گرفته اند. چاه گرمابی یا مجرای گرمابی(Hydrothermal vent) در واقع شکافی بر روی سطح زمین است که از لحاظ زمین شناسی، آب های اطراف خویش را گرم می کند.
محققان سنگ را به بخش هایی به ضخامت کاغذ(۱۰۰ میکرون) برش دادند تا از نزدیک ساختارهای ریز فسیلی مانند را که از هماتیت و نوعی اکسید آهن ساخته شده و در کوارتز محصور شده بودند مشاهده کنند.
ضخامت این تکه سنگ ها بیشتر از دو برابر ضخامت سنگ های قبلی بود که محققان بریده بودند و این امر به محققان اجازه می داد ساختارهای هماتیت بزرگ تری را در آنها ببینند.
آنها این ساختارها و ترکیبات را با فسیل های جدیدتر و همینطور با باکتری های اکسیدکننده آهن که در نزدیکی سیستم های چاه گرمابی امروزی قرار دارند مقایسه کردند.
تیم تحقیقاتی علاوه بر تجزیه و تحلیل نمونه های سنگ در زیر میکروسکوپ های نوری و رامان مختلف(که پراکندگی نور را اندازه گیری می کند)، بخش هایی از سنگ را با استفاده از یک ابررایانه که هزاران تصویر را با دو تکنیک تصویربرداری با وضوح بالا پردازش می کرد، به صورت دیجیتالی بازسازی کردند.
اولین روش میکرو سی تی یا میکروتوموگرافی(microtomography) بود که از اشعه ایکس برای مشاهده هماتیت درون سنگ ها استفاده می کرد. دومین روش هم پرتو یونی متمرکز بود که تکه های سنگی به ضخامت ۲۰۰ نانومتر را با یک میکروسکوپ الکترونی یکپارچه از بین هر برش بررسی می کرد. هر دو تکنیک مجموعه هایی از تصاویر را تولید کردند که برای ایجاد مدلهای سه بعدی از اهداف مختلف استفاده می شدند.
محققان در تجزیه و تحلیل خود به این نتیجه رسیدند که ساختارهای هماتیت نمی توانند از راه فشردن و گرم شدن سنگ(دگرگونی) در طول میلیاردها سال ایجاد شوند.
آنها اعلام کردند که این ساختارها در کوارتز ریزتر(کمتر تحت تأثیر دگرگونی) بهتر از کوارتز درشت تر(که دگرگونی بیشتری داشته است) حفظ می شوند.
محققان همینطور سطوح عناصر کمیاب خاکی را در این سنگ بررسی کردند و دریافتند که سطح آنها با سایر نمونه های سنگی باستانی برابر است. این امر تایید می کند که این رسوبات کف دریا به اندازه سنگ های آتشفشانی اطراف قدمت دارند.

منبع: