حفرية عمرها 650 مليون سنة. حقوق الصورة: Dr. J. William Schopf / UCLA. اضغط للتكبير
أنتج عالِم الحفريات القديمة بجامعة كاليفورنيا في كاليفورنيا ويليام سكوب وزملاؤه صورًا ثلاثية الأبعاد لأحفوريات قديمة - يتراوح عمرها بين 650 مليون و 850 مليون عام - محفوظة في الصخور ، وهو إنجاز لم يحدث من قبل.
إذا كانت مهمة فضائية مستقبلية إلى المريخ تعيد الصخور إلى الأرض ، قال سكوب إن التقنيات التي استخدمها ، والتي تسمى مجهر المسح بالليزر البؤري و مطياف رامان ، يمكن أن تمكن العلماء من النظر إلى الحفريات المجهرية داخل الصخور للبحث عن علامات الحياة ، مثل جدران الخلايا العضوية. هذه التقنيات لن تدمر الصخور.
قال سكوب ، وهو أيضًا جيولوجي ، وعالم ميكروبيولوجي ، وجيوكيميائي عضوي: "من المذهل أن نرى حفرية مجهرية محفوظة عضويًا داخل صخرة وأن ترى هذه الأحافير المجهرية في ثلاثة أبعاد". "من الصعب جدًا الحصول على أي رؤية حول الكيمياء الحيوية للكائنات التي عاشت منذ ما يقرب من مليار سنة ، وهذا (الميكروسكوب البؤري وطيف رامان) يعطيك إياه. ترى الخلايا في الفحص المجهري البؤري ، ويمنحك مطياف رامان الكيمياء.
"يمكننا أن ننظر تحت الأحافير ، ونراها من الأعلى ، ومن الجانبين ، ونديرها حولنا. لم نتمكن من القيام بذلك باستخدام أي تقنية أخرى ، ولكن يمكننا الآن ، بسبب الفحص المجهري بالليزر المجهري. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من أن الحفريات صغيرة للغاية ، إلا أن الصور حادة ونقية. لذا ، يمكننا أن نرى كيف تدهورت الحفريات على مدى ملايين السنين ، ونتعلم ما هي السمات البيولوجية الحقيقية وما الذي تغير مع مرور الوقت. "
نُشر بحثه في عدد كانون الثاني / يناير من مجلة علم الأحياء الفلكي ، حيث أورد نتائج الفحص المجهري البؤري للحفريات القديمة. (نشر صور رامان الطيفية القديمة ثلاثية الأبعاد للحفريات القديمة في عام 2005 في مجلة علم الأحياء).
منذ سنته الأولى كطالب دراسات عليا في جامعة هارفارد في الستينيات ، كان هدف سكوب إجراء تحليل كيميائي لحفرية مجهرية فردية داخل صخرة ، ولكن لم يكن لديه تقنية للقيام بذلك ، حتى الآن.
قال Schopf ، أول عالم يستخدم الميكروسكوب البؤري لدراسة الحفريات المتضمنة في هذه الصخور القديمة: "أردت القيام بذلك لمدة 40 عامًا ، ولكن لم يكن هناك أي طريقة للقيام بذلك من قبل". وهو مدير مركز الجيوفيزياء والفيزياء الكوكبية التابع لمعهد UCLA لدراسة التطور وأصل الحياة.
يسمح لك مطياف رامان ، وهو تقنية يستخدمها الكيميائيون في المقام الأول ، برؤية التركيب الجزيئي والكيميائي للكائنات الحية الدقيقة القديمة في ثلاثة أبعاد ، مما يكشف عن مكونات الأحافير دون تدمير العينات. وقال سكوبف إن مطيافية رامان يمكن أن تساعد في إثبات ما إذا كانت الحفريات بيولوجية. تتضمن هذه التقنية ليزر من مجهر يركز على عينة. معظم أشعة الليزر متناثرة ، لكن الأحفوريات تمتص جزءًا صغيرًا منها.
Schopf هو أول عالم يستخدم هذه التقنية لتحليل الحفريات المجهرية القديمة. اكتشف أن تكوين الأحافير تغير ؛ تمت إزالة النيتروجين والأكسجين والكبريت تاركا الكربون والهيدروجين.
يستخدم الميكروسكوب البؤري شعاع ليزر مركزًا لجعل الجدران العضوية للحفريات تتألق ، مما يسمح بعرضها في ثلاثة أبعاد. التقنية ، التي استخدمها علماء الأحياء لأول مرة لدراسة العمل الداخلي للخلايا الحية ، هي جديدة في الجيولوجيا.
الكائنات الحية الدقيقة القديمة هي "حثالة البركة" ، من بين أقدم الحياة ، وهي أصغر بكثير من أن تُرى بالعين المجردة.
يشمل مؤلفو SchOPf المشاركون في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس طلاب الدراسات العليا في الجيولوجيا Abhishek Tripathi و Andrew Czaja ، وكبير العلماء Anatoliy Kudryavtsev. البحث ممول من وكالة ناسا.
سكوب هو محرر "المحيط الأحيائي الأقدم للأرض" و "المحيط الحيوي الأزلي: دراسة متعددة التخصصات" ، كتب مصاحبة توفر المعرفة الأكثر شمولًا لأكثر من 4 مليارات سنة من تاريخ الأرض ، من تكوين النظام الشمسي قبل 4.6 مليار سنة للأحداث قبل نصف مليار سنة.
المصدر الأصلي: بيان صحفي من جامعة كاليفورنيا
