قدیمی ترین شواهد موجود در زمین در سنگ نوشته شده است - اما در خطر ناپدید شدن است

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط Alexander Pol

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

امروزه سیاره ما مملو از حیات است، اما همیشه یکسان به نظر نمی رسد. مدت‌ها قبل از رسیدن جنگل‌ها به آسمان، حیوانات روی خشکی راه می‌رفتند و دایناسورها بالا می‌رفتند و سقوط می‌کردند، سیاره ما توسط شکل بسیار کوچک‌تر و غیرمعمول‌تری از زندگی شکل گرفت. و ما هنوز هم می توانیم آثاری از آن را امروز پیدا کنیم.

این فسیل‌های باستانی، اولین شواهد قابل مشاهده از حیات روی زمین، به عنوان میکروبیالیت شناخته می‌شوند.

استرالیای غربی دارای رکورد خارق‌العاده‌ای از میکروب‌ها است: از قدیمی‌ترین نمونه‌های شناخته شده، که در صخره‌های تقریبا 3.5 میلیارد ساله در پیلبارا حفظ شده‌اند تا نمونه‌های زنده در منطقه میراث جهانی یونسکو در خلیج کوسه.

بررسی ما از 50 سال تحقیق میکروبیالیت در استرالیای غربی، که امروز در مجله Alcheringa منتشر شد، خلاصه ای از آنچه این آرشیو می تواند در مورد تکامل و انعطاف پذیری حیات روی زمین به ما بگوید، ارائه می دهد.

با وجود سابقه فسیلی که میلیاردها سال را در بر می گیرد، میکروبیالیت ها به طرز شگفت انگیزی شکننده هستند. مکان های فسیلی در برابر جمع آوری و تخریب بیش از حد آسیب پذیر هستند، در حالی که میکروب های زنده با فشارهای فزاینده ای مواجه هستند.

در مکان هایی مانند دریاچه کلیفتون و خلیج کوسه، برخی از رویدادها ممکن است قبلا صدمات جبران ناپذیری به بار آورده باشند. یکی از این نمونه ها در می 2024 بود، زمانی که ده ها تعقیب کننده شفق قطبی ترومبولیت های 2000 ساله را در یک منطقه محدود در دریاچه کلیفتون زیر پا گذاشتند.

میکروبیالیت ها سازه های تپه ای هستند که اشکال و اندازه های مختلفی دارند. آنها زمانی تشکیل می شوند که اجتماعات میکروب ها مواد معدنی را رسوب می دهند یا رسوب را به دام می اندازند و می چسبانند.

انواع میکروبیالیت ها را می توان با ساختار داخلی آنها مشخص کرد. استروماتولیت ها شناخته شده ترین و دارای لایه های متمایز هستند. در مقابل، ترومبولیت ها دارای بافت لخته شده هستند.

رکورد میکروبیالیت می تواند چیزهای زیادی در مورد حیات روی زمین به ما بگوید. این به ما سرنخ هایی می دهد در مورد جایی که برخی از اولین زندگی ها در کجا زندگی می کردند، جایی که ما ممکن است به دنبال حیات فراتر از زمین باشیم و چگونه اتمسفر ما غنی از اکسیژن شد و راه را برای زندگی پیچیده تری هموار کرد.

مکان‌های مدرن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند، زیرا به ما کمک می‌کنند تا فرآیندهایی را که میکروبیالیت‌ها را در سنگ‌های باستانی تشکیل می‌دهند، بهتر درک کنیم. میکروب های زنده از خلیج کوسه حتی به عنوان "سنگ روزتا" برای درک همتایان فسیلی خود توصیف شده اند.

میکروب‌ها همچنین شواهدی را در مورد چگونگی واکنش زندگی به تحولات محیطی در گذشته حفظ می‌کنند. رکورد میکروبیالیت استرالیای غربی حداقل یک و احتمالا دو مورد از پنج انقراض بزرگ زمین را در بر می گیرد.

این سابقه عمیق نشان می دهد که میکروب ها ممکن است به عنوان شاخص های اولیه استرس اکولوژیکی عمل کنند. شواهد حاکی از آن است که افزایش ناگهانی میکروبیالیت ها اغلب قبل یا همزمان با اختلالات زیست محیطی و انقراض دسته جمعی در گذشته بوده است.

با این حال بررسی ما چندین شکاف مهم دانش را برجسته می کند.

دانشمندان هنوز در حال بحث هستند که چگونه ساختارهای ساخته شده توسط حیات را از ساختارهای تولید شده توسط فرآیندهای غیربیولوژیکی تشخیص دهند. همچنین همیشه نمی‌توانیم با قاطعیت بگوییم که میکروب‌های باستانی در چه محیط‌هایی تشکیل شده‌اند.

عدم قطعیت بیشتری در مورد اینکه چه چیزی شکل و ساختار (مورفولوژی) میکروبیالیت ها را کنترل می کند وجود دارد. ما همچنین به طور کامل نمی دانیم که نمونه های مدرن چقدر اشکال فسیلی را منعکس می کنند.

اینکه چرا ساختار داخلی ترومبولیت‌ها به جای لایه‌بندی لخته شده است، مانند استروماتولیت‌ها، همچنان یک معماست. همینطور است که آنها تا چه حد در سوابق زمین شناسی گسترش یافته اند. استرالیای غربی ممکن است حاوی برخی از قدیمی ترین ترومبولیت های شناخته شده باشد، اما این نمونه ها هنوز با جزئیات مستند نشده اند.

به طور خلاصه، قدیمی ترین رکورد بیولوژیکی زمین یک داستان تمام شده نیست، اگرچه شکاف ها کم کم پر می شوند. حفظ شواهد، چه زنده و چه فسیلی، ضروری است اگر دانشمندان آینده بخواهند به سؤالاتی که هنوز پاسخی برای آنها نداریم، یا شاید حتی سؤالاتی بپرسند که هنوز فکر نکرده ایم.

با وجود طول عمر زمین شناسی و طبیعت ظاهرا تغییرناپذیر، میکروبیالیت ها به طرز شگفت آوری شکننده هستند. ظاهر سنگ مانند آنها می تواند درک این موضوع را دشوار کند.

میکروب های زنده می توانند به اختلالات محیطی بسیار حساس باشند. نرخ رشد بسیار آهسته آنها به این معنی است که تعمیر آسیب فیزیکی ممکن است دهه ها یا قرن ها طول بکشد.

بسیاری از سایت‌های میکروبیالیت مدرن با فشارهای فزاینده‌ای ناشی از تغییرات کیفیت آب، تغییرات آب و هوا و افزایش بازدید مواجه هستند.

میکروب های فسیلی نیز آسیب پذیر هستند. در سراسر استرالیای غربی، گردشگری، جمع‌آوری نامناسب و حتی نمونه‌برداری علمی می‌تواند به این مکان‌های غیرقابل جایگزین آسیب برساند یا آنها را کاهش دهد. به عنوان ویژگی های زمین شناسی، حفاظت از آنها تحت میراث جغرافیایی قرار می گیرد.

با این حال، میراث جغرافیایی در استرالیا در هر دو سطح فدرال و ایالتی به رسمیت شناخته نشده و دارای منابع کمتری است. گزارش محیط زیست استرالیا در سال 2021 به این نتیجه رسید که "چشم انداز کلی میراث جغرافیایی ضعیف است" به دلیل فقدان چارچوب های ملی، تمرکز و منابع برای این منطقه از میراث. متاسفانه کمی تغییر کرده است.

امروزه با از دست دادن بی سابقه و شتابان تنوع زیستی مواجه هستیم. آرشیو microbialite دیدگاهی عمیق در مورد چگونگی واکنش اکوسیستم ها به تغییرات محیطی، اختلالات اکولوژیکی و شرایط در حال تغییر ارائه می دهد. این بینش‌ها تا چه اندازه می‌توانند درک ما را از چالش‌های زندگی امروزی نشان دهند، یک سوال باز باقی می‌ماند.

به همان اندازه مهم این است که آیا خود آرشیوها، چه زنده و چه فسیلی، دست نخورده باقی می مانند و در دسترس نسل های آینده خواهند بود تا نه تنها سؤالاتی را که امروز می پرسیم، بلکه سؤالاتی را که هنوز تصور نکرده ایم، بررسی کنند.

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

دکتری مهندسی نانو از دانشگاه دلفت. محقق منتشر شده و داور مجلات. بینش علمی را به استانداردهای محتوا می رساند. نمایه کامل →

این مقاله با مجوز Creative Commons از The Conversation بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.