قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
اكتشف العلماء نظامًا بيئيًا كان مخفيًا سابقًا مع نظام موسع من البحيرات في سهول بونا دي أتاكاما المالحة، وهي هضبة قاحلة في الأرجنتين – مع ستروماتوليتات عملاقة يمكن أن تقدم لمحة عن الحياة المبكرة على الأرض وربما حتى على المريخ، وفقًا لما ذكره موقع “space” الأمريكى. بحث جديد.
الستروماتوليت عبارة عن صخور ذات طبقات تنشأ عن نمو الطحالب الخضراء المزرقة، أو البكتيريا الزرقاء، من خلال عملية التمثيل الضوئي. تعتبر هذه الهياكل واحدة من أقدم النظم البيئية على الأرض، وفقًا لوكالة ناسا، وتمثل أقدم دليل أحفوري للحياة على كوكبنا منذ ما لا يقل عن 3.5 مليار سنة مضت.
وقال بريان هاينك، البروفيسور: “إنها بالتأكيد تشبه بعض أقدم الأحافير الكبيرة على كوكبنا، وهي في الواقع نوع نادر من البيئة على الأرض الحديثة”. في قسم العلوم الجيولوجية بجامعة كولورادو بولدر، الذي ساعد في توثيق النظام البيئي. “إنها نافذة على الماضي البعيد لمعرفة ما كانت عليه الحياة قبل 3.5 مليار سنة على كوكبنا.”
كانت الستروماتوليتات العملاقة القديمة منتشرة على نطاق واسع في عصر ما قبل الكمبري للأرض، والذي يشمل فترة زمنية مبكرة تبلغ حوالي 4.6 مليار إلى 541 مليون سنة مضت، لكنها الآن موزعة بشكل ضئيل حول العالم. وتقع المناطق الأكثر تطورًا في جزر البهاما ومنطقة خليج القرش في غرب أستراليا، وفقًا لمنظمة الحفاظ على البيئة غير الربحية Bush Heritage Australia.
وقال هاينك إن الستروماتوليت الحديثة صغيرة نسبيًا، في حين أن الستروماتوليت القديمة كانت تنمو ليصل طولها إلى 20 قدمًا (6 أمتار) وعرضها من 16 إلى 22 قدمًا (5 إلى 7 أمتار). تحت مياه بحيرات بونا دي أتاكاما، يصل عرض الستروماتوليتات المكتشفة مؤخرًا إلى 15 قدمًا (4.5 مترًا) وارتفاعها عدة أقدام، وفقًا لبيان صحفي صادر عن جامعة كولورادو بولدر.
تميل الستروماتوليت أيضًا إلى النمو في الظروف القلوية، لكن نظام البحيرات الشاطئية في بونا دي أتاكاما حمضي. وقال هاينك إن الستروماتوليت الموجودة اليوم هي تقريبًا جميعها صخور كربونية (مصنوعة من الحجر الجيري)، لكن هذه الهياكل تتكون في الغالب من معادن الجبس والهاليت (الملح الصخري).
وقال هاينك إنه من غير الواضح سبب كون الستروماتوليت كبيرة جدًا، لكنه توقع أن النظام البيئي الداخلي ظل دون إزعاج لفترة طويلة من الزمن، مما سمح لها بالنمو دون عوائق.
المزيد عن الستروماتوليت القديمة
على عكس الستروماتوليت الحديثة، نمت الستروماتوليتات القديمة في فترة كان فيها الغلاف الجوي يفتقر إلى الأكسجين. في هذه الظروف، استخدمت ميكروبات الستروماتوليت عملية التمثيل الضوئي غير المؤكسد، والتي لا تتطلب الأكسجين، لتحويل الطاقة الضوئية إلى مركبات تدعم الخلايا الحية.
وقال بيتر فيشر، أستاذ العلوم البحرية في جامعة كونيتيكت الذي درس الستروماتوليت على نطاق واسع، في رسالة بالبريد الإلكتروني: “من المذهل العثور على هياكل يمكن أن تكون بيولوجية المنشأ (تنتجها الكائنات الحية) على هذا الارتفاع غير المعتاد”. “المشكلة الرئيسية في هذا الاكتشاف، سواء أكانت بيولوجية أم لا، هي أن هذه تتشكل في وجود الأكسجين (في الغلاف الجوي الحالي). حتى قبل 2.3 مليار سنة، لم يكن هناك أكسجين.
وقال هاينك إنه أثناء وجود الستروماتوليت في بيئة تحتوي على الأكسجين يعتقد أن الطبقات البعيدة في الصخر لا تملك سوى القليل من الأكسجين وتتشكل بنشاط بواسطة الميكروبات باستخدام التمثيل الضوئي غير المؤكسد. وهذا من شأنه أن يجعل الهياكل مشابهة لتلك الموجودة على الأرض القديمة.
اكتشف هاينك نظام البحيرات من خلال صور الأقمار الصناعية في أبريل 2022 عندما كان يدرس بحيرة أخرى في شمال غرب الأرجنتين تحتوي على ستروماتوليت أصغر مع ميكروبات تستخدم التمثيل الضوئي غير المؤكسد.
“لسنا متأكدين مما إذا كانت الميكروبات تشارك بنشاط في نموها (في الستروماتوليت المكتشفة حديثًا). نعتقد أنهم كذلك. قال هاينك، الذي قام بتوثيق الملاحظات الأولية مع عالمة الأحياء الدقيقة ماريا فارياس، المؤسس المشارك لشركة Punabio SA للاستشارات البيئية: “إننا نواجه مشكلة كبيرة. لكننا لم نقم بالتجارب بعد لمحاولة اكتشاف ذلك الجزء”. “هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به. لقد اكتشفناهم للتو وبالكاد خدشنا السطح.
وكان من المقرر أن يقدم هاينك وفارياس النتائج التي توصلوا إليها في 11 ديسمبر في اجتماع عام 2023 للاتحاد الجيوفيزيائي في سان فرانسيسكو، وفقًا لبيان صحفي.
نافذة محتملة على المريخ القديم
وقال هاينك إنه إذا تم إنتاج الستروماتوليت بواسطة ميكروبات باستخدام التمثيل الضوئي غير المؤكسد، فإن هذا الاكتشاف يمكن أن يوفر نظرة ثاقبة حول إمكانية الحياة على المريخ القديم.
“لقد حددنا أكثر من 600 بحيرة قديمة على سطح المريخ؛ ربما كان هناك محيط. وقال: “لقد كان الأمر أشبه بالأرض في وقت مبكر”. وقال هاينك أيضًا إن معادن الجبس والهاليت، الموجودة في الستروماتوليت في الأرجنتين، موجودة أيضًا في رواسب الملح في جميع أنحاء المريخ.
وقال هاينك، وهو أيضًا باحث مشارك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “إذا طور المريخ الحياة من خلال عملية التمثيل الضوئي، فهذا هو نوع الشيء الذي سنبحث عنه (الستروماتوليت) – وهو نوع الشيء الذي نبحث عنه”. مختبر جامعة كولورادو بولدر لفيزياء الغلاف الجوي والفضاء.
“إذا أردنا العثور على أي نوع من الحفريات على المريخ، فهذا أفضل تخمين لدينا بشأن ماهيتها، لأنها الأقدم من سجل الصخور الأرضية.”
وقال هاينك إنه يأمل في العودة إلى البحيرة قريبًا لإجراء المزيد من الأبحاث حول الستروماتوليت.
“الستروماتوليت على المريخ؟ لقطة طويلة، ولكن من يدري. وقال فيشر: «حتى الآن لا توجد كربونات على سطح المريخ، لكن البحث مستمر».
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com