دراسة: الحياة المعقدة على الأرض قد تكون بدأت أبكر مما نظن

تعد مسألة متى تعقدت وتطورت الحياة على الأرض نقطة خلاف معروفة في المجتمع العلمي، لكن دراسة جديدة نشرت بمجلة «ساينس أدفانس» العلمية تشير إلى أنها قد تكون حدثت في وقت أبكر مما كنا نعتقد سابقًا، وذلك حسبما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص.
الدراسة، التي قادها باحثون من كلية لندن الجامعية، تستند إلى أدلة على الحياة الميكروبية المتنوعة داخل قطعة صخرية بحجم قبضة اليد من كيبيك بكندا يرجع تاريخها إلى حوالى 3.75 مليار إلى 4.28 مليار سنة.
ففي عام 2017 تكهن الباحثون الذين اكتشفوها بأن البنى في الصخر (خيوط دقيقة ومقابض وأنابيب) قد تركتها البكتيريا القديمة. لكن لم يكن الجميع مقتنعًا بأن هذه الهياكل (التي من شأنها أن تؤجل تاريخ ظهور أولى علامات الحياة على الأرض بمقدار 300 مليون سنة على الأقل) كانت بيولوجية في الأصل.
ومع ذلك، بعد مزيد من التحليل الشامل للقطعة الصخرية، اكتشف الفريق بنية أكبر وأكثر تعقيدًا من تلك التي تم تحديدها مسبقًا. فداخل الصخر كان هناك هيكل يشبه الجذع له فروع متوازية على جانب واحد يبلغ طولها حوالى سنتيمتر واحد، بالإضافة إلى مئات الكرات المشوهة أو الإهليلجيات، جنبًا إلى جنب مع الأنابيب والخيوط؛ «وهذا يعني أن الحياة يمكن أن تكون قد بدأت في أقل من 300 مليون سنة بعد تشكل الأرض. من الناحية الجيولوجية. هذا سريع (حوالى دوران واحد للشمس حول المجرة)»، كما يقول المؤلف الرئيسي للدراسة عالم الكيمياء الجيولوجية بجامعة كاليفورنيا الدكتور دومينيك بابينو.
كان السؤال الرئيسي الذي طرحه بابينو وزملاؤه هو ما إذا كان من الممكن أن تتشكل هذه الهياكل من خلال تفاعلات كيميائية لا علاقة لها بالكائنات الحية.
ووفقًا للورقة البحثية، كان من الممكن تصور بعض الهياكل الأصغر كانت نتاج تفاعلات غير حيوية. ومع ذلك، فإن الجذع «الشبيه بالشجرة» الذي تم تحديده حديثًا هو على الأرجح بيولوجي في الأصل؛ حيث لا يوجد هيكل مثله وقد تم إنشاؤه من خلال التفاعلات الكيميائية وحدها، كما عثر عليه من قبل.
وبالإضافة إلى الهياكل، حدد الباحثون المواد الكيميائية المعدنية في الصخور التي يمكن أن تكون منتجات ثانوية لأنواع مختلفة من عمليات التمثيل الغذائي؛ حيث تتوافق المواد الكيميائية مع عمليات استخراج الطاقة في البكتيريا التي قد تحتوي على الحديد والكبريت.
واعتمادًا على تفسير التوقيعات الكيميائية، يمكن أن تكون هناك تلميحات لنسخة من التمثيل الضوئي.
ويشير هذا الاكتشاف إلى احتمال أن الأرض المبكرة (بعد 300 مليون سنة فقط من تكوينها) كانت مأهولة بمجموعة من الحياة الميكروبية.
وفي هذا الإطار، تم تحليل الصخور من خلال مجموعة من الملاحظات الضوئية بواسطة مجاهر رامان (التي تستخدم تشتت الضوء لتحديد الهياكل الكيميائية)، وإعادة إنشاء مقاطع الصخر رقميًا باستخدام كمبيوتر عملاق عالج آلاف الصور من تقنيتي تصوير عالي الدقة.
تم جمع القطعة الصخرية المعنية بواسطة Papineau عام 2008 من Nuvvuagittuq Supracrustal Belt (NSB) في كيبيك، والتي كانت ذات يوم جزءًا من قاع البحر. إذ يحتوي NSB على بعض أقدم الصخور الرسوبية المعروفة على الأرض. وقد تم تحليل الصخور المحملة بالحفريات أيضًا لمعرفة مستويات العناصر الأرضية النادرة، حيث وجد الباحثون أنها تحتوي بالفعل على نفس المستويات مثل عينات الصخور القديمة الأخرى، ما يؤكد أنها كانت قديمة مثل الصخور البركانية المحيطة.
وقبل هذا الاكتشاف، تم العثور على أقدم دليل أحفوري على الحياة غرب أستراليا، والذي يعود تاريخه إلى 3.46 مليار سنة. ومع ذلك، يوجد خلاف مماثل حول ما إذا كانت هذه الحفريات بيولوجية في الأصل.
ربما تكون الآثار الأكثر إثارة من هذا الاكتشاف هي ما يعنيه للتوزيع المحتمل للحياة في الكون. فإذا كانت الحياة قادرة على التطور في الظروف القاسية للأرض المبكرة جدًا، فقد تكون أكثر شيوعًا في جميع أنحاء الكون أكثر مما نعتقد.
ووفق مؤلفي الدراسة «يشير هذا الاكتشاف إلى أن هناك حاجة لبضع مئات الملايين من السنين فقط لتتطور الحياة إلى مستوى منظم على كوكب بدائي صالح للسكن...لذلك نستنتج أن مثل هذه النظم البيئية الميكروبية يمكن أن توجد على أسطح كوكبية أخرى حيث تتفاعل المياه السائلة مع الصخور البركانية، وأن أقدم هذه الأحافير الدقيقة والحفريات المزدوجة التي تم الإبلاغ عنها من NSB تشير إلى أن الحياة خارج كوكب الأرض قد تكون أكثر انتشارًا مما كان يعتقد سابقًا».