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 تنه مانند با شاخه های موازی در یک طرف به طول حدود یک سانتی متر است.

اگرچه برخی از ساختارها ممکن است توسط واکنش های شیمیایی تصادفی ایجاد شده باشند، محققان گفتند که ساختار ساقه مانند با شاخه های موازی به احتمال زیاد منشأ بیولوژیکی دارد زیرا هیچ ساختار مشابهی در واکنش های شیمیایی ایجاد نشده است.

اولین شواهد شناخته شده از حیات بر 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 می‌گوید: «در این مطالعه، ما به شواهد مختلفی نگاه کردیم تا نشان دهیم تعدادی از انواع مختلف باکتری‌ها از 3.75 تا 4.28 میلیارد سال پیش متغیر بودند. دومینیک پاپینو، نویسنده اصلی این مطالعه از دانشکده علوم زمین کالج دانشگاه لندن، زمین 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 مانند چرخش خورشید به دور کهکشان ما است.

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

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

در این مطالعه، محققان سنگ‌های کمربند را روی پوسته صف نووآگیتوک (NSB) که توسط Dr. پاپینو در سال 2008 جمع آوری شد.

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

محققان برای مشاهده دقیق ساختارهای فسیل مانند موجود در هماتیت و نوعی اکسید آهن در کوارتز، سنگ را به قطعاتی به ضخامت کاغذ (100 میکرون) برش دادند.

این سنگ بیش از دو برابر ضخامت سنگ های قبلی بود که توسط محققان بریده شده بود و محققان را قادر می ساخت تا ساختارهای هماتیت بزرگتری را ببینند.

آنها این ساختارها و ترکیبات را با فسیل های جدیدتر و همچنین با باکتری های اکسید کننده آهن در نزدیکی 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 یک ابر رایانه استفاده کرد. به صورت دیجیتالی بازسازی شده است.

روش اول میکرو سی تی یا میکروتوموگرافی بود که از اشعه ایکس برای بررسی هماتیت در سنگ ها استفاده می کرد. روش دوم یک پرتو یون متمرکز بود که قطعات سنگی به ضخامت 200 نانومتر را با یک میکروسکوپ الکترونی یکپارچه در هر بخش بررسی کرد. هر دو تکنیک مجموعه‌ای از تصاویر را تولید کردند که برای ایجاد مدل‌های سه‌بعدی 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 (دگردیسی) در طی میلیاردها سال شکل گرفته باشند.

آنها گفتند که این ساختارها در کوارتزهای کوچکتر (کمتر تحت تأثیر دگردیسی) بهتر از کوارتزهای بزرگتر (که دگرگونی بیشتری داشته اند) 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 آن قدمت دارند.