חיים מוקדמים: מאובני פלנקטון התגלו בסלעים בני שלושה מיליארד שנים

“מפתיע לגלות מאובנים גדולים יחסית ואולי אפילו מורכבים בזמן גיאולוגי כה מוקדם” אומר כריסטופר האוס, פרופ’ למדעי כדור הארץ באוניברסיטת פן סטייט, החוקר הראשי במחקר.

צורות דמויות כישורים (Spindle) ששובצו בתוך סלעים בני שלושה מיליארד שנים הם מיקרו מאובנים או פלנקטון שקרוב לוודאי איכלסו את האוקיאנוסים בכל העולם באותו זמן. כך עולה ממחקר של צוות חוקרים מארה”ב ומיפן.
“מפתיע לגלות מאובנים גדולים יחסית ואולי אפילו מורכבים בזמן גיאולוגי כה מוקדם” אומר כריסטופר האוס, פרופ’ למדעי כדור הארץ באוניברסיטת פן סטייט, החוקר הראשי במחקר.
החוקרים הראו כי פרט לכך שמקורן של הצורות הללו שבתוך הסלעים היה ביולוגי, הם גם היו קרוב לוודאי planktonic autotrophs – יצורים זעירים שצפו באופן חופשי באוקיאנוסים ואשר הפיקו אנרגיה מסביבתם.
החוקרים בחנו סלעי משקע ימיים מאבן חלמיש (Farrel Quartzite ) במערב אוסטרליה. ניתוח איזוטופי באמצעות ספקטרומטר מסה יוני בוצע ב-UCLA.
“פרופ’ קניצ’ירו סוגיטאני, פרופ’ בביה”ס ללימודי הסביבה באוניברסיטת נגויה ביפן ושותף למאמר, גילה שהמיקרו מאובנים הללו היו משובצים בתוך סלע עתיק” אמר האוס.
כדי לקבוע אם מקורן של התצורות הללו הוא ביולוגי, בחנו החוקרים 15 דגימות שונות של חלמיש ומדדו את האיזוטופים של הפחמן היציב. שיעורו של פחמן 13 במיקרו מאובנים הוא עדות לכך שהחומר נוצר בתהליכים ביולוגיים. הם גילו כי שיעור פחמן 13 בחומר האורגני שבסלע עצמו היו שונים מאלו שבתוך המבנים המיקרוסקופיים הללו.
“כאשר ביצענו גם בדיקות מורופולגיות השוואתיות היה ברור שהמיקרו מבנים שבחלמיש הם בהכרח מיקרו מאובנים ובפרט הוכחנו שמקורו בפלנקטון.”

החוקרים דיווחו על הממצא בגיליון הנוכחי של כתב העת Geology. המחקרים המורופולוגיים והכימיים בוצעו בידי דורותי אולר מהמינהלת המדעית של נאס”א במרכז החלל ג’ונסון.
אורכן של התצורות הללו נע בין 20 ל־60 מיקרונים, כגודלו לערך של גרגר חול ובתוך טווח הגדלים של מיקרו פלנקטון בני ימינו.
ניתוח איזוטופי של הפחמן היציב יכול לסייע בקביעת מקורם הביולוגי של המיקרו מאובנים משום שהם משתמשים בדו־תחמוצת הפחמן ליצירת אנרגיה (באמצעות תהליך הפוטוסינתיזה) והם משלבים את הפחמן בגופם. בתהליך זה, היצורים משלבים באופן סלקטיבי יותר פחמן 12 מאשר פחמן 13 מתוך הפחמן הזמין ומייצרים את החתימה הביולוגית.
אולר מעירה כי הכישורים הללו דומים לאלו שנמצאו בתצורת Strelly Pool במערב אוסטרליה ובסלע Onverwacht בדרום־אפריקה ושוויץ, כולם בני 3.4 מיליארד שנים.
“קיומם של מיקרו מאובנים באזורים מרוחקים בתקופה שלפני 3.4 מיליארד שנים מעידה על כך שהאוקיאנוסים הכילו חיים במשך תקופה ארוכה מאוד” אומרת אולר. “יתרה מכך, לממצא יש השלכות מעבר למחקר הבודד שלנו – הוא מראה שהאבולוציה של מגוון החיים פעלה במהירות.”

להודעה של החוקרים