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

پیش از این، محققان ساختارهای کوچک، رشته ای و لوله ای شکل را در سنگ پیدا کردند، 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 پیدا کرده اند که ساختاری شبیه ساقه با شاخه های موازی در یک طرف به طول حدود یک سانتی متر است.

اگرچه ممکن است تصور شود که برخی از ساختارها توسط واکنش‌های شیمیایی تصادفی ایجاد شده‌اند، اما محققان گفتند که ساختار ساقه مانند با شاخه‌های موازی به احتمال زیاد منشأ بیولوژیکی دارد، زیرا تاکنون چنین ساختاری توسط واکنش‌های شیمیایی ایجاد نشده است.

اولین شواهد شناخته شده از حیات بر روی زمین تاکنون از یک سنگ 3.46 میلیارد ساله از استرالیای غربی است که حاوی فسیل های میکروسکوپی کرم مانند است.

دکتر دومینیک پاپینو، نویسنده اصلی این مطالعه از دانشکده علوم 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. برای زمین 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 چگونگی دریافت انرژی باکتری ها به روش های مختلف یافته اند. آنها آثار شیمیایی معدنی را در سنگ پیدا کردند که با میکروب های باستانی ساخته شده از آهن، گوگرد و احتمالاً دی اکسید کربن سازگار است که نور را از طریق فتوسنتز بدون اکسیژن دریافت کرده و از طریق آن زندگی می کنند.

نتایج این اکتشافات جدید نشان می دهد که انواع حیات میکروبی ممکن است در زمین اولیه وجود داشته باشد. وجود آنها برای امکان حیات فرازمینی نیز مهم است.

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

کمربند پوسته نووگیتوک 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 میکروفسیل مانند ساخته شده از هماتیت و نوعی اکسید آهن محصور در کوارتز را بررسی کنند.

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

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

این تیم علاوه بر تجزیه و تحلیل نمونه‌های سنگ در زیر میکروسکوپ‌های مختلف نور و رامان (که پراکندگی نور را اندازه‌گیری می‌کند)، از بخش‌هایی از مقیاس برای پردازش هزاران تصویر با استفاده از دو تکنیک تصویربرداری با وضوح بالا با استفاده از یک ابر رایانه استفاده کرد. به صورت دیجیتالی بازیابی شد.

روش اول میکرو سی تی یا میکروتوموگرافی بود که از اشعه ایکس برای یافتن هماتیت در داخل سنگ ها استفاده می کند. 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 مجموعه ای از تصاویر را تولید می کنند که برای ایجاد مدل های سه بعدی برای اهداف مختلف استفاده شده است.

محققان در تجزیه و تحلیل خود به این نتیجه رسیدند که ساختارهای هماتیت را نمی توان با فشرده سازی و گرم کردن سنگ (دگرگونی) برای میلیاردها سال تشکیل داد.

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 کرده و دریافتند که سطح آنها مانند سایر نمونه های سنگی باستانی است. این تأیید می کند که این رسوبات در بستر دریا به اندازه سنگ های آتشفشانی اطراف قدمت دارند.