اكتشف العلماء “ مكونات من أجل الحياة ” في صخور عمرها 3.5 مليار عام في أستراليا

اكتشف الباحثون جزيئات عضوية محاصرة في تكوينات صخرية قديمة بشكل لا يصدق في أستراليا ، وكشفوا عما يقولون إنه أول دليل تفصيلي على المكونات الكيميائية المبكرة التي يمكن أن تدعم أشكال الحياة الميكروبية البدائية للأرض.

تم الاكتشاف في 3.5 مليار سنة تدريب التدريب أستراليا الغربية بيلبارا كراتون، يضيف إلى مجموعة كبيرة من الأبحاث التي تشير إلى الحياة القديمة في هذا الجزء من العالم – والتي تمثل واحدًا من اثنين فقط من رواسب الأرض البكر المكشوفة على الأرض والتي يعود تاريخها إلى أرشيان إيون.

في السنوات الأخيرة ، أظهرت الصخور الحرارية المائية لتكوين دريسر إشارات متكررة لما يبدو أنه أقدم حياة معروفة على الأرض ، حيث اكتشف العلماء “دليلًا قاطعًا” على البصمات الحيوية الميكروبية التي يعود تاريخها إلى 3.5 مليار سنة مضت.

الآن ، في دراسة جديدة، حدد الباحثون في ألمانيا آثارًا لكيمياء معينة يمكن أن تمكن مثل هذه الكائنات البدائية من الوجود ، وإيجاد الجزيئات العضوية ذات الصلة بيولوجيًا الموجودة في الداخل الباريت الرواسب ، وهي معدن تشكل من خلال عمليات مختلفة ، بما في ذلك الظواهر الحرارية المائية.

“في هذا المجال ، ترتبط الباريت ارتباطًا مباشرًا بالحصائر الميكروبية المتحجرة ، وتكون رائحتها مثل البيض الفاسد عند خدشها حديثًا” يشرح عالم الجيولوجيا هيلج ميسباخ من جامعة كولونيا في ألمانيا.

“وبالتالي ، اشتبهنا في أنها تحتوي على مواد عضوية ربما كانت بمثابة مغذيات للحياة الميكروبية المبكرة.”

صخرة الباريت من تشكيل الخزانة. (هيلج ميسباخ)

بينما افترض العلماء منذ فترة طويلة كيف يمكن للجزيئات العضوية أن تعمل كركائز للميكروبات البدائية وعملياتها الأيضية ، إلا أن الأدلة المباشرة أثبتت حتى الآن أنها بعيدة المنال إلى حد كبير.

وللتحقق من ذلك ، فحص Mißbach وزملاؤه الباحثين الشوائب داخل الباريت من تكوين Dresser ، مع المعدن المستقر كيميائيًا والقادر على الحفاظ على السوائل والغازات داخل الصخور لمليارات السنين.

استخدام مجموعة من التقنيات لتحليل عينات الباريت – بما في ذلك مطياف الكتلة اللوني للغازو ميكرومترومترووجد الباحثون أن تحليل النظائر المستقرة ما يصفونه “تنوع مثير للاهتمام للجزيئات العضوية ذات الصلة الأيضية المعروفة أو المستنبطة”.

من بين هذه كانت المركبات العضوية حمض الاسيتيك و ميثانيثيول، بالإضافة إلى غازات عديدة منها كبريتيد الهيدروجين، قد يكون لها أصول حيوية أو غير حيوية.

(ميسباخ وآخرون ، اتصالات الطبيعة ، 2021)

أعلاه: صخرة الباريت ، مما يشير إلى ارتباط وثيق بالستروماتوليتس.

في حين أنه قد يكون من المستحيل التأكد من الروابط الدقيقة ، فإن القرب من هذه الشوائب داخل صخور الباريت والتراكمات العضوية المجاورة يسمى ستروماتوليتس يشير إلى أن المواد الكيميائية القديمة ، التي تم حملها داخل السوائل الحرارية المائية ، ربما أثرت على المجتمعات الميكروبية البدائية.

“في الواقع ، فإن العديد من المركبات التي تم اكتشافها في شوائب السوائل المستضافة من الباريت … كانت ستوفر ركائز مثالية للميكروبات القائمة على الكبريت والميثانوجين التي تم اقتراحها سابقًا كلاعبين في بيئة دريسر اكتب في دراستهم.

بالإضافة إلى المواد الكيميائية التي قد تكون بمثابة مواد مغذية أو ركائز ، قد تكون المركبات الأخرى الموجودة في الشوائب بمثابة “ لبنات بناء ” للعديد من التفاعلات الكيميائية القائمة على الكربون – وهي العمليات التي يمكن أن تؤدي إلى بدء التمثيل الغذائي الميكروبي ، عن طريق إنتاج مصادر الطاقة ، مثل الدهون ، التي يمكن تفكيكها بأشكال الحياة.

“بعبارة أخرى ، كانت المكونات الأساسية لميثيل ثيو أسيتات ، وهو عامل حاسم مقترح في ظهور الحياة ، متوفرة في بيئات دريسر ،” يشرح الفريق.

“ربما قاموا بنقل اللبنات الأساسية لتثبيت الكربون الكيميائي ، وبالتالي امتصاص الكربون الابتنائي في الكتلة الحيوية.”

تم الإبلاغ عن النتائج في اتصالات الطبيعة.