اكتشاف احافير اسفنجية عمرها 890 مليون سنة
قد تكون العديد من أحافير الإسفنج الغريبة ، المرتبطة بإسفنجة المرحاض الكبيرة الموضحة في الصورة أعلاه ، أقدم الحيوانات المتحجرة التي تم اكتشافها على الإطلاق.
يُعتقد أن هذه الأحافير ، التي تشبه الشبكة في المظهر ، أقدم بـ 300 مليون سنة من أقدم حياة حيوانية معروفة حتى الآن. أثار اكتشافهم بالفعل نقاشًا حيويًا داخل المجتمع العلمي.
قام أسلاف الإسفنج البحري بتصفية مياه كوكبنا لمئات الملايين من السنين ، قبل وقت طويل من ظهور النباتات الأولى على اليابسة. بسبب بساطتها ، اقترح العلماء أن الإسفنج هو أول شكل من أشكال الحياة الحيوانية يظهر على الأرض. لكن الفترة المحددة لهذا الظهور لا تزال موضع نقاش.
تشير دراسة نُشرت في مجلة Nature مرجانية القديمة إسفنجية عمرها 890 مليون سنة. إذا تم تأكيد ذلك ، فإن الحفريات الإسفنجية الموجودة في صخور الحجر الجيري في "ليتل دال" في شمال غرب كندا ستكون أقدم بـ 300 مليون سنة من أقدم أشكال الحياة الحيوانية المتحجرة المعروفة.
معظم اكتشافات أشكال الحياة القديمة جدًا مثيرة للجدل ، وحفريات Little Dal ليست استثناء. لماذا ؟ لأن الكائنات القديمة التي سكنت البحار كانت بلا شك مختلفة تمامًا عن تلك التي تتطور اليوم في المحيطات. علاوة على ذلك ، ينقسم العلماء أيضًا فيما يتعلق بنوع ووفرة الأدلة لتمييز الحيوانات عن أشكال الحياة الأخرى ، أو حتى عن الهياكل الجيولوجية.
يكشف جوناثان أنتكليف ، عالم الحفريات المتخصص في الأشكال الأولى للحياة في جامعة لوزان ، سويسرا: "هنا نواجه نوعًا من اختبار رورشاخ ، مع تمايل في الصخر" .
خلال مقابلة مع Zoom ، أشارت إليزابيث تورنر ، مؤلفة الدراسة ، إلى عرض إسفنجة تواليت طبيعية صفراء بلون الخردل ؛ ترتبط هذه الأنواع الحديثة بالإسفنج المتحجر الذي درسته. وفقًا للعالم ، فإن شبكة الأنابيب المرنة التي تعطي الإسفنج طابعه الإسفنجي لها بنية "مطابقة" لتلك الموجودة في الحفريات التي تم تحليلها مؤخرًا والعديد من الحفريات الأقل قدمًا التي حددها علماء آخرون مؤخرًا.
تقول إليزابيث تورنر ، عالمة الجيولوجيا الميدانية في جامعة لورنتيان في أونتاريو ، كندا: "ليس هناك أي سؤال تقريبًا حول هذا الموضوع". ومع ذلك ، فهي تقر بأن الهوية المقترحة للحيوان ستكون مثيرة للجدل. "آن الأوان لنشر الدراسة لمناقشتها واستجوابها مع المجتمع العلمي".
أحافير غريبة
تم اكتشاف الحفريات الموصوفة حديثًا في الزوايا والزوايا المظلمة في Little Dal Reef الضخمة ؛ تشكلت عندما غطت البحار الدافئة مساحة كبيرة من الأرض فيما يعرف الآن بأمريكا الشمالية. مع مرور الوقت وعمل الصفائح التكتونية ، جفت البحار الداخلية وتحولت الشعاب المرجانية إلى صخور. على عكس معظم الشعاب الحديثة التي أقامتها الشعاب المرجانية ، كانت أبنية هذا الهيكل القديم عبارة عن بكتيريا زرقاء. تشكل هذه الميكروبات ، التي تنمو في طبقات من الوحل ، أكوامًا ذات طبقات مع مرور الوقت حيث يحبس سطحها اللزج الرمال والمعادن الذائبة في الماء وتتحول إلى ألياف قوية.
تُعرف هذه الهياكل الميكروبية ذات الطبقات المتحجرة باسم ستروماتوليت . يعود تاريخ بعضها إلى 3.5 مليار سنة وهي أقدم آثار الحياة على الأرض.
كانت إليزابيث تورنر طالبة في جامعة كوينز في أونتاريو ، كندا ، عندما بدأت دراسة Little Dal منذ عقود. كانت الباحثة مهتمة في ذلك الوقت ببناء الشعاب المرجانية بواسطة البكتيريا الزرقاء عندما لفتت انتباهها سلسلة من العينات الغريبة التي تظهر هياكل معقدة.
يتذكر الجيولوجي: "كان الأمر مريبًا". بينما يتميز Little Dal Reef بشكل أساسي بـ "مجموعة متعرجة من الطبقات" ، أظهرت بعض عينات هذه الهياكل أشكالًا تشبه الأنبوب والتي تفرعت قبل الانضمام لتشكيل شبكة متعددة الأضلاع ثلاثية الأبعاد. ما يترك الباحثة في حيرة من أمرها حيال هوية هذه الأشكال الغريبة.
تقول: "لقد وضعت ذلك في مؤخرة ذهني ونسيته".
لكن في السنوات الأخيرة ، بدأت تتراكم القرائن على هويتهم المحتملة. على وجه الخصوص ، اكتشف الباحثون شبكات متعرجة مماثلة بشكل ملحوظ في صخور أصغر بكثير من شعاب دال الصغيرة ، في عدة أماكن. وفقًا لهم ، يمكن أن تكون التكوينات الشبكية ذات الفروع عبارة عن إسفنج أحفوري لمجموعة كيراتو.
يتكون الهيكل العظمي لمعظم الإسفنج من هياكل صغيرة صلبة تسمى الأشواك. هذا الأخير ، المكون من كربونات الكالسيوم والسيليكا ، له شكل عظيمات. في الحفريات ، تم العثور على هذا الهيكل الصلب في الإسفنج المبكر ، لكنه غائب في إسفنج الكيراتوسا. إنها شبكات من الإسفنج ، وهو بروتين ذو ملمس ناعم يشبه الزنبرك ، وهو رائع للاستخدام في العناية الشخصية ، ويمنحهم بنيتهم الإسفنجية.
ولكن من خلال فحص أجزاء رقيقة جدًا من الصخور تحت المجهر ، لاحظت إليزابيث تورنر أوجه تشابه بين الأشكال والتراكيب الأنبوبية التي شوهدت في عينات Little Dal والحفريات التي تم تحديدها سابقًا على أنها إسفنج Keratosa ، بالإضافة إلى الإسفنج الحديث.
بعد عقود من اكتشاف هذه الأشكال الغريبة لأول مرة ، كانت الجيولوجية مستعدة أخيرًا لنشر اكتشافها. تقول: "إنها قصيدة في العلوم الناعمة".
اعتبرت الأدلة غير كافية
تغذي هذه الدراسة الجديدة الجدل الطويل حول ظهور الحيوانات الأولى والأدلة اللازمة لتأكيد أن الحفرية هي بالفعل حيوان. كما يوضح Keyron Hickman-Lewis ، عالم الجيولوجيا المتخصص في الميكروبات القديمة في متحف التاريخ الطبيعي في لندن ، فإن استخدام المتتبعات الجيوكيميائية لتحديد أشكال الحياة المبكرة ، أو المؤشرات الحيوية ، أصبح واسع الانتشار في السنوات الأخيرة. تستخدم البقايا المتحجرة لعدة أنواع من الدهون بشكل شائع كمؤشرات حيوية ، على سبيل المثال.
منذ ذلك الحين ، تبين أن جزءًا كبيرًا مما يسمى بالدليل على أشكال الحياة المبكرة زائف ، كما يقول عالم الجيولوجيا. نتجت بعض المؤشرات الحيوية عن التلوث ، بينما لم تكن المخلفات الكيميائية الأخرى كافية لإثبات أن الحفرية كانت بالفعل لحيوان. اكتشف العلماء مؤخرًا أن الطحالب ، إلى جانب التغيرات الجيولوجية ، يمكن أن تنتج نفس المركبات التي تم تحديدها سابقًا على أنها تنتمي إلى الإسفنج القديم المستخرج من رواسب عمرها 635 مليون عام في عمان.
لقد أفسح الحماس السابق لأوانه المجال ل "عدم ثقة في أصول الأشكال الأولى للحياة الحيوانية" ، كما يؤكد كيرون هيكمان لويس.
تعد دراسة الشبكات المعشقة المكتشفة في Little Dal بإحياء النقاش. قال روبرت رايدنج ، مراجع الدراسة والباحث في جامعة تينيسي في نوكسفيل بالولايات المتحدة: "الدليل قوي" . نشر مؤخرًا دراسة عن حفريات مماثلة مرتبطة بحجر ستروماتوليت يبلغ عمره 485 مليون عام تم اكتشافه في ولاية نيويورك.
بالنسبة إلى إليزابيث تورنر ، فإن ارتباط هذه الإسفنج بالشعاب الميكروبية سيكون منطقيًا. لم يكن الغلاف الجوي للأرض غنيًا دائمًا بالأكسجين وكان من الممكن أن تعيش الإسفنجيات الأولى قبل أن يصبح هذا الغاز الذي يحافظ على الحياة أكثر وفرة في البحر . ومع ذلك ، كان من الممكن أن توجد "واحات من الأكسجين" حول الشعاب المرجانية للبكتيريا الزرقاء ، حيث كانت ميكروبات التمثيل الضوئي ستطلق الأكسجين الذي يمتصه الإسفنج.
تقول Keyron Hickman-Lewis: "حقيقة أن هذين الحدثين مرتبطان تعزز الحجة لصالحهما".
لاحظ باحثون آخرون أكثر تشككًا أن الشبكة الشبيهة بالإسفنج ليست فريدة من نوعها لهذه المجموعة من الإسفنج ، كما تقترح إليزابيث تيرنر وباحثون آخرون. يقول جوناثان أنتكليف: "يمكن لكل شكل من أشكال الحياة ، سواء كانت بكتيريا ، أو طحالب ، أو فطريات ، أو نباتات ، أو حيوانات ، تشكيل هياكل تشبه هذا النوع".
في عام 2014 ، أثناء فحص الأدلة على وجود الإسفنج الأول ، اكتشف العالم وزملاؤه أن أقدم الحفريات الحيوانية وأكثرها إقناعًا كانت أشواك الإسفنج التي لوحظت في إيران والتي يعود تاريخها إلى حوالي 535 مليون سنة. كما يشير جوناثان أنتكليف ، لم تغير أي دراسة حديثة رأيه في هذا الشأن.
حددت العديد من التحليلات ما يقول إنه "شكوك" في هياكل الإسفنج القديمة. لكن أيا منها لا يقدم الخصائص التي لا جدال فيها ، وهي الشويكات أو المسام. أثبت هذا الأخير أنه ضروري في تأكيد هوية الإسفنج الأثري المثير للجدل. هذه المجموعة ، التي لا تحتوي على شويكات ، تم تحديدها في الصخور التي يبلغ عمرها 523 مليون سنة.
بالنسبة إلى Drew Muscente ، عالم الأحياء القديمة في كلية كورنيل في ولاية أيوا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، ينبع جزء من التحدي من صعوبة التعرف على الإسفنج القديم من الحيوانات الأخرى. الديناصورات ، على سبيل المثال ، لديها مجموعة من السمات العظمية المميزة للغاية ، مثل تجاويف العين وخيوط الجمجمة ، والتي تساعد العلماء على تمييز أحافيرهم عن الكائنات غير الحية. يقول: "ليس لديك تلك التفاصيل الصغيرة عندما تتعامل مع إسفنجة أو شيء مشابه".
تضيف راشيل وود ، عالمة جيولوجيا الكربونات بجامعة إدنبرة ، أن العمليات الكيميائية اللاأحيائية أو غير الحية يمكن أن تشكل أيضًا هياكل مشابهة بشكل ملحوظ لتلك الخاصة بأشكال الحياة . "ربما تكون [إليزابيث تورنر] على حق. لكن أعتقد أنه يتعين علينا فحص ودحض كل الاحتمالات الأخرى قبل الإدلاء بمثل هذه التعليقات. وتضيف في الوقت الحالي "لا أعتقد أن أدلته لا تقبل الجدل".
يمكن أن يؤدي التحليل التكميلي إلى إغلاق النقاش. كما تشير راشيل وود ، فإن تصميم نماذج ثلاثية الأبعاد لشبكة الأنابيب يمكن أن يوفر رؤية أكثر تفصيلاً للهياكل. في غضون ذلك ، يأمل روبرت رايدنج أن تثير الدراسة الجديدة اهتمام العلماء بالستروماتوليت الأخرى لاكتشاف بنى شبكية جديدة.
"هذه ليست نهاية القصة ،" يعترف روبرت رايدنج. "هذه مجرد بداية لمرحلة شيقة للغاية."
المصدر:مواقع ألكترونية