نشر فريق علمي دراسة تقدم وصفًا مفصلاً لبيئات اليوكريات المبكرة من خلال تحليل حفريات ميكروبية وصخور حاضنتها في حوضي McArthur وBirrindudu في إقليم الشمال بأستراليا. اعتمد الباحثون على عينات قلب الحفر، ودراسات الرواسب، وتحليل الكيمياء الجيولوجية لربط أنواع الحفريات بأنواع بيئات محددة وتقدير الظروف التأكسدية المحلية.
صنّف الفريق البيئات إلى أربع فئات رئيسية: بحيرات ضحلة، ومناطق مدّ وجزر، ومناطق ساحلية، ومياه بعيدة عن الشاطئ. استخدمت مؤشرات معادنية مثل كبريتيد الحديد (FeS2) وتركيزات الفاناديوم والموليبدينوم واليورانيوم لتقييم مقدار الأكسجين، وكان التركيز الجوي نحو 1% أو أقل مع توزيع أكسجي محيطي غير متساوٍ ومقطع.
ظهرت الحفريات تقريبًا فقط في الصخور التي تشكّلت في بيئات قاع بحري مؤكسدة. يشير هذا النمط إلى أن اليوكريات المبكرة كانت تعيش على القاع أو داخله وتحتاج الأكسجين على الأقل لجزء من دورة حياتها، بدلاً من أن تطفو بحرية في عمود الماء. وضعية العيش هذه قربت الكائنات السلفية من شركاء بكتيريين محتملين، وهو عامل قد ساعد على اندماج هذه الشركاء داخلها ليصبحوا ميتوكندريا. مع ذلك، ظلّ التنوع المطلق لليوكريات منخفضًا لما يقرب من مليار سنة بعد ظهورها الأول.
يذكر الباحثون أيضاً تغيّرات لاحقة هامة في تاريخ الأرض، مثل تبريد عالمي نحو 720 مليون سنة مضت وحدوث شروط "كرة ثلجية" حتى نحو 635 مليون سنة مضت، والتي قد تكون ساهمت مع انقراضات وإعادة فتح منافذ بيئية في صعود الحياة متعددة الخلايا المتنوعة في العصر الإديكاراني. يعمل الفريق الآن على دراسة حفريات ميكروية أقدم في حوض McArthur وأحواض أخرى، ويذكر أن العمل جزء من مشروع تدعمه Simons Foundation وGordon and Betty Moore Foundation وبرنامج Exobiology التابع لوكالة ناسا.
كلمات صعبة
- عينة — قطعة مأخوذة من الأرض للفحص والتحليلعينات
- مؤشر — قياس أو دليل يدل على حالة أو كميةمؤشرات
- كبريتيد الحديد — معدن يحتوي على الحديد والكبريتكبريتيد الحديد (FeS2)
- تركيز — كمية مادة موجودة في حجم معينتركيزات
- أكسجين — غاز ضروري للتنفس والعمليات الكيميائيةالأكسجين
- تنوع — اختلاف الأنواع أو الأشكال داخل مجموعةالتنوع
- انقراض — اختفاء نوع أو مجموعة من الكائناتانقراضات
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- كيف يغيّر وجود الأكسجين في بيئات القاع فرضياتنا عن أنماط حياة اليوكريات المبكرة؟ اذكر سببين مدعومين بالنص.
- ما أهمية العلاقة المحتملة بين اليوكريات والبكتيريا لشرح وجود الميتوكندريا؟ قدم تفسيرًا مختصراً.
- بناءً على النص، كيف يمكن أن تؤثر فترات التبريد الشديد (مثل شروط "كرة ثلجية") على تنوع الحياة وإتاحة مواطن جديدة؟ اذكر تأثيرين محتملين.
