کشف یک سنگ ،تاریخ حیات اولیه را ۳۰۰ میلیون سال به عقب برد

محققان قبلاً ساختارهای کوچک، رشته ای و لوله ای شکل را در سنگ پیدا کرده بودند، اما به نظر می رسد این ساختارها توسط باکتری ها ایجاد شده باشند. با این حال، همه دانشمندان موافق نیستند که این ساختارها منشأ بیولوژیکی دارند.

اکنون، پس از تجزیه و تحلیل بیشتر، محققان دانشگاه کالج لندن ساختار بسیار بزرگتر و پیچیده تری را در داخل سنگ کشف کرده اند که ساختاری ساقه مانند با شاخه های موازی در یک طرف در حدود یک سانتی متر طول دارد.

به گفته محققان، اگرچه ممکن است تصور شود برخی از ساختارها در اثر واکنش های شیمیایی تصادفی ایجاد شده اند، اما ساختار ساقه مانند با شاخه های موازی به احتمال زیاد منشاء بیولوژیکی دارد، زیرا تاکنون ساختار مشابهی در اثر واکنش های شیمیایی ایجاد نشده است.

اولین شواهد شناخته شده از حیات روی زمین تاکنون از یک سنگ 3.46 میلیارد ساله از استرالیای غربی که حاوی فسیل های میکروسکوپی کرم مانند بود، به دست آمد.

دکتر دومینیک پاپینو، نویسنده ارشد این مطالعه از دانشکده علوم زمین دانشگاه کالج لندن، گفت: در این مطالعه، ما به شواهد مختلفی نگاه کردیم تا نشان دهیم که تعدادی از انواع مختلف باکتری از 3.75 تا 4.28 میلیارد سال پیش متغیر بودند. یک کشور وجود داشت. این بدان معناست که حیات می تواند 300 میلیون سال پس از شکل گیری زمین آغاز شده باشد. از نظر زمین شناسی، این فرآیند بسیار سریع است و شبیه به چرخش خورشید به دور کهکشان ما است.

محققان همچنین شواهدی از نحوه دریافت انرژی باکتری ها به روش های مختلف یافته اند. آنها محصولات فرعی شیمیایی معدنی را در سنگ پیدا کردند که با میکروب های باستانی متشکل از آهن، گوگرد و شاید دی اکسید کربن سازگار بود که نور را از طریق نوعی فتوسنتز بدون اکسیژن دریافت می کرد و در آن زندگی می کرد.

نتایج این اکتشافات جدید نشان می دهد که ممکن است حیات میکروبی متفاوتی در زمین اولیه وجود داشته باشد. وجود آنها همچنین پیامدهایی برای امکان حیات فرازمینی دارد.

در این مطالعه، محققان سنگ های کمربند را روی پوسته صف نووآگیتوک (NSB) جمع آوری شده توسط دکتر پاپینو در سال 2008 بررسی کردند.

کمربند پوسته نواگیتوک زمانی بخشی از بستر دریا بود و بنابراین حاوی برخی از قدیمی‌ترین سنگ‌های رسوبی شناخته شده روی زمین است که گمان می‌رود در نزدیکی سیستم چاه‌های گرمابی قرار دارند. این سرزمینی است که از نظر زمین‌شناسی، آب‌های اطراف را گرم می‌کند.

محققان سنگ را به قطعاتی به ضخامت کاغذ (100 میکرون) برش دادند تا ساختارهای ریزفسیل مانند ساخته شده از هماتیت و نوعی اکسید آهن محصور در کوارتز را از نزدیک ببینند.

ضخامت این سنگ بیش از دو برابر سنگ های قبلی بود که توسط محققان بریده شده بود و به محققان اجازه می داد ساختارهای هماتیت بزرگتری را ببینند.

آنها این ساختارها و ترکیبات را با فسیل های جدیدتر و همچنین باکتری های اکسید کننده آهن در مجاورت سیستم های چاه مدرن مقایسه کردند.

این تیم علاوه بر تجزیه و تحلیل نمونه‌های سنگ در زیر نورهای مختلف و میکروسکوپ‌های رامان (که پراکندگی نور را اندازه‌گیری می‌کند)، از بخش‌هایی از سنگ برای پردازش هزاران تصویر با استفاده از دو تکنیک تصویربرداری با وضوح بالا با استفاده از ابررایانه‌ها استفاده کرد. به صورت دیجیتالی به روز شده است.

روش اول میکرو سی تی یا میکروتوموگرافی بود که از اشعه ایکس برای بررسی هماتیت داخل سنگ ها استفاده می کرد. روش دوم یک پرتو یون متمرکز بود که قطعات سنگی به ضخامت 200 نانومتر را در هر قسمت با یک میکروسکوپ الکترونی یکپارچه بررسی کرد. هر دو تکنیک مجموعه‌ای از تصاویر را تولید کردند که برای ایجاد مدل‌های سه بعدی برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار گرفتند.

محققان در تجزیه و تحلیل خود به این نتیجه رسیدند که ساختارهای هماتیت نمی توانند با فشرده سازی و گرم کردن سنگ (دگرگونی) در طی میلیاردها سال شکل گرفته باشند.

آنها بیان کردند که این ساختارها در کوارتز کوچکتر (کمتر تحت تأثیر دگرگونی) بهتر از کوارتز بزرگتر (که دگرگونی بیشتری داشته است) حفظ می شوند.

محققان همچنین سطوح عناصر کمیاب خاکی را در سنگ بررسی کردند و دریافتند که سطح آنها مانند سایر نمونه های سنگی باستانی است. این تایید می کند که این رسوبات بستر دریا به اندازه سنگ های آتشفشانی اطراف قدمت دارند.