هذه الحفريات ذات المظهر الغريب قد تفسر أصول الحياة المعقدة

تتحدى الحفريات المحفوظة بشكل استثنائي من العصر الإدياكاري ما اعتقد العلماء أنه ممكن في الحجر الرملي.

في السجل الأحفوري، نادرًا ما يتم حفظ الكائنات التي لا تحتوي على أصداف أو هياكل عظمية صلبة، مثل قناديل البحر، لفترات طويلة من الزمن. ويكون الحفظ أقل احتمالا في الحجر الرملي، وهو صخرة مصنوعة من الحبوب الخشنة المليئة بالمسام وتتشكل عادة في البيئات التي تشكلها الأمواج القوية والعواصف المتكررة. على الرغم من هذه التحديات، فإن الحفريات التي يعود تاريخها إلى حوالي 570 مليون سنة مضت تروي قصة مختلفة تمامًا. خلال العصر الإدياكاري، ماتت كائنات رخوة غير عادية في قاع البحر، وسرعان ما دُفنت بالرمال، وتم الحفاظ عليها بتفاصيل مذهلة.

ومنذ ذلك الحين تم اكتشاف هذه الحفريات الرائعة في التكوينات الصخرية في جميع أنحاء العالم. ويعمل الباحثون على فهم كيفية الحفاظ على الكائنات الحية في إيدياكارا بهذا الوضوح، خاصة في حالة الانطباعات في الحجر الرملي، وهي عملية نادرًا ما تُرى في أي مكان آخر في السجل الأحفوري. قد يساعد حل هذا اللغز في توضيح فصل رئيسي مفقود في تاريخ الحياة الكبيرة والمرئية على الأرض.

تقول الدكتورة ليديا ترهان، عالمة الحفريات في جامعة إدياكارا: “تبدو الكائنات الحية في إيدياكارا غريبة تمامًا في مظهرها. فبعضها لديه تناظر ثلاثي الشعاع، وبعضها لديه أذرع لولبية، وبعضها لديه أنماط كسورية”. جامعة ييل. “من الصعب حقًا عندما تنظر إليهم لأول مرة أن تعرف أين تضعهم في شجرة الحياة“.

عاشت هذه الكائنات الحية خلال فترة زمنية قصيرة ولكنها مهمة، فقط بضع عشرات الملايين من السنين قبل الانفجار الكامبري. وكان هذا الحدث، الذي بدأ قبل حوالي 540 مليون سنة، بمثابة ارتفاع كبير في تنوع وتعقيد الحياة الحيوانية. وبدلاً من الظهور فجأة، تدعم الأدلة المتزايدة ما يصفه تارهان بـ “الصتيل الطويل”، حيث تمثل الكائنات الحية في إيدياكارا مرحلة مبكرة وأساسية تؤدي إلى نقطة التحول التطورية هذه.

لماذا يهم الحفظ

إن معرفة كيفية الحفاظ على الكائنات الحية في العصر الإدياكاري بشكل جيد هو المفتاح لفهم مكان تواجدها في القصة الأوسع للتطور. توفر حفرياتهم نظرة نادرة على أصول الحياة المعقدة، بما في ذلك الأسلاف البعيدة للعديد من الحيوانات والبشر المعاصرين. دراسة أجرتها ترهان وزملاؤها ونشرت في المجلة الجيولوجيا، يأخذ خطوة مهمة نحو الإجابة على هذه الأسئلة.

يقول ترهان: “إذا أردنا أن نفهم أصول الحياة المعقدة على الأرض، فإن الكائنات الحية في إدياكارا تحتل حقًا نقطة حرجة في هذا المسار”. “من المهم للغاية، ليس فقط بالنسبة للكائنات الحية في إيدياكارا ولكن لجميع التجمعات الأحفورية المحفوظة بشكل استثنائي، أن نحاول معرفة الآليات الكامنة وراء هذا التحجر الاستثنائي حتى نتمكن من قياس أفضل إلى أي مدى توفر هذه التجمعات الأحفورية انعكاسًا صادقًا للحياة في قاع البحر القديم.”

وللتحقق من هذه الآليات، تحول فريق ترهان إلى طريقة جيوكيميائية جديدة. وقاموا بتحليل نظائر الليثيوم في حفريات إدياكارا التي تم جمعها من مواقع في نيوفاوندلاند وشمال غرب كندا، بما في ذلك الصخور المصنوعة من الرمل والطين. ومن خلال دراسة هذه النظائر، تمكن الباحثون من تحديد ما إذا كانت معادن الطين لعبت دورًا في الحفاظ على الصخور، وما إذا كانت تلك المعادن فتاتية، أي أنها جرفت القارات، أو أصلية، أي الطين المترسبة في قاع البحر.

إعادة التفكير في كيفية تحجر الأجسام الناعمة

ووجد الباحثون أن جزيئات الطين الفتاتي كانت موجودة في الرواسب التي دفنت هذه الكائنات في قاع البحر. بعد ذلك، كانت هذه المعادن بمثابة مواقع نواة للطين الأصلي المتكون من مياه البحر الغنية بالسيليكا والحديد في قاع البحر العلوي، مدفوعة بالكيمياء غير العادية لمياه البحر الإيدياكاري. تعمل هذه الطينات مثل الأسمنت، حيث تجمع جزيئات الرمل معًا في الحجر الرملي وتحافظ على الخطوط العريضة والنسخ المتماثلة للأشكال ذات الأجسام الرخوة في Ediacara Biota.

وهذا يتعارض مع فكرة قديمة مفادها أن الحفاظ الاستثنائي على كائنات Ediacara Biota ربما حدث لأن أجسامها كانت مصنوعة من مادة شديدة التحمل بشكل فريد. وبدلاً من ذلك، كانت كيمياء البيئة هي التي أدت إلى التحجر، وفقًا لترهان وزملائه.

للمضي قدمًا، يريد ترهان تطبيق تقنية نظائر الليثيوم هذه على المزيد من الحفريات من مواقع وعصور جيولوجية مختلفة لمعرفة ما إذا كانت نفس الآلية تنطبق. في غضون ذلك، يقول ترهان إن النتائج التي توصلوا إليها تساعد في ملء الصورة لما كان عليه العالم في وقت حرج من تطور الحياة الحيوانية المعقدة على الأرض.

يقول ترهان: “من الصعب المبالغة في التأكيد على مدى دراماتيكية التغيير من أشكال الحياة الصغيرة والميكروبية التي تهيمن على جزء كبير من عصر ما قبل الكمبري، إلى الخطوة الكبيرة في الحجم والتعقيد التي شوهدت في الكائنات الحية الإيدياكارا والانفجار الكامبري”. “إن الفهم الأكثر وضوحًا للعمليات المسؤولة عن التحجر خلال هذه الفترة سيسمح لنا بتقييم الفرضيات القديمة بشكل أكثر قوة للعوامل الدافعة ليس فقط لظهور الكائنات الحية الإدياكارا ولكن أيضًا لاختفائها لاحقًا في نهاية فترة الإدياكارا.”

المرجع: “شكلت الطينات الأصلية تحجرًا استثنائيًا على طراز إدياكارا” بقلم ليديا ج. الجيولوجيا.
DOI: 10.1130/G53967.1

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.