اثنا عشر ألف نافذة على الزمن السحيق
استخرج الباحثون أكثر من 12,000 حفرية مجهرية من صخور عمرها 1.7 مليار سنة في شمال أستراليا. والخلايا هي حقيقيات نوى مبكرة — المجموعة التي تضم كل نبات وحيوان وفطر حيّ اليوم — وقد عاشت قبل أكثر من مليار سنة من ظهور أول الحيوانات.
معظم ما يعرفه العلماء عن حياة بهذا القدم يأتي من حفنة من العينات. ومجموعة بهذا الحجم تتيح للباحثين مقارنة أشكال الخلايا ورؤية أي الأشكال كان شائعاً وأيها نادراً.
الأكسجين وضع الحد
تشير كيمياء الصخور المحيطة إلى الأكسجين كحارس البوابة. فحقيقيات النوى ظهرت فقط في مياه ساحلية ضحلة غنية بالأكسجين. وفي المياه الأعمق، حيث لم يصل الأكسجين، احتوت تجمعات الحفريات على بكتيريا وحيدة الخلية بسيطة فقط.
وهذا النمط يتوافق مع علم الأحياء. فخلايا حقيقيات النوى تحمل نواة وأقساماً داخلية وتحتاج طاقة أكثر بكثير من البكتيريا لتشغيلها. والتنفس الهوائي يوفّر تلك الطاقة، لكن فقط حيث يتوفر الأكسجين. ومع تراكم الأكسجين في البحار الضحلة، أمكن للخلايا المعقّدة أن تنتشر — وحيث لم يتراكم، لم تستطع.
ما تُظهره الأشكال
الحفريات ليست متجانسة. بعضها كرات بسيطة. وأخرى أكثر تفصيلاً بكثير، بزوائد وألواح بارزة، أو أسطح مجعّدة كالتواء بصمة الإصبع. وهذا التنوع يشير إلى أن حقيقيات النوى المبكرة كانت تجرّب بالفعل مخططات جسدية مختلفة وأساليب عيش مختلفة.
ولأن هذه الخلايا من أقدم حقيقيات النوى المعروفة، فهي تقع قريباً من قاعدة الفرع الذي أنتج في النهاية الحيوانات والنباتات والفطريات. وفهم أين كان يمكنها العيش ولماذا يساعد في تفسير التأخير الطويل بين نشأة الخلايا المعقّدة وانفجار الحياة المعقّدة.
نُشر العمل في تقرير بحثي مفتوح ونقلته منافذ علمية في أواخر سبتمبر.
وتأتي العينات من الإقليم الشمالي، وهي منطقة أنتجت عدة من أهم اكتشافات الحياة المبكرة في العقد الماضي. وقد حوّلت التأريخ الأفضل والتحليل الكيميائي تلك الصخور إلى سجل لكيفية تحرك الأكسجين عبر البحار الضحلة.