ادامه از👆

چرت بهیتارداری از این نظر وضعیت بهتری دارد و در شرایط نسبتا پایین دگرگونی، در محدوده رخساره گرین شیست پایین، حفظ شده است. البته این به معنای آن نیست که هیچ اتفاقی پس از تشکیل سنگ رخ نداده است. برای مثال، بخشی از گرافیت در رگه های کوارتزی دیررس قرار گرفته و احتمالا با فرایندهای متاخر و سیالات گرمابی ارتباط دارد.

پس باید میان کربن اولیه و کربنی که ممکن است بعدها در سنگ ایجاد یا دگرگون شده باشد، تفاوت گذاشت.

اصلا مت میکروبی چیست؟

اینجا یک سوال مهم پیش می آید: وقتی پژوهشگران از بقایای یک مت میکروبی صحبت می کنند، دقیقا منظورشان چیست؟

مت میکروبی را می توان یک جامعه لایه لایه از میکروارگانیسم ها دانست که روی سطح رسوب یا در بخش بسیار کم عمق آن زندگی می کنند. اینها فقط مجموعه ای از سلولهای پراکنده نیستند. میکروب ها با تولید مواد پلیمری خارج سلولی یا EPS، ذرات رسوب را به هم می چسبانند و یک لایه نسبتا منسجم روی بستر ایجاد می کنند.

به همین دلیل، مت های میکروبی می توانند خودشان رسوب را تغییر دهند و ساختارهایی برجای بگذارند که بعدا در سنگ حفظ شوند.

امروزه و در فسیلهای جوانتر، ساختارهای مختلفی مانند لایه های چین خورده، قطعات پاره شده مت، ترکهای خشکیدگی و بعضی ساختارهای سطحی رسوبی به عنوان نشانه هایی از فعالیت این جوامع شناخته می شوند. حتی در رسوبات اواخر ادیاکاران، ساختارهایی مانند Arumberia و استریمرهای زیستی به عنوان شواهدی از جوامع میکروبی سطحی گزارش شده اند.

در مورد ردپاهای دایناسورها هم می دانیم که مت های میکروبی می توانند با چسباندن و پایدار کردن رسوب، شرایط مناسبی برای حفظ آثار ایجاد کنند. یعنی یک مت میکروبی فقط چیزی نیست که روی سنگ بنشیند؛ خودش می تواند رفتار سطح رسوب را تغییر دهد.

البته نباید این مثالها را مستقیما با نمونه ۳٫۵ میلیارد ساله هند یکی بدانیم. آنها فقط به ما نشان می دهند که جوامع میکروبی چگونه می توانند در رسوبات ساختارهای قابل تشخیص ایجاد کنند و در شرایط مناسب، بخشی از آن ساختارها برای مدت بسیار طولانی حفظ شود.

آیا در اینجا واقعا بقایای یک مت میکروبی داریم؟

در چرت بهیتارداری، پژوهشگران لایه های بسیار نازک و کربن داری را مشاهده کرده اند که از نظر بافت و جایگاه در سنگ با بقایای یک مت میکروبی سازگار هستند.

این بخش از شواهد جالب است، اما باز هم بهتر است احتیاط کنیم. صرفا شبیه بودن یک ساختار به مت میکروبی کافی نیست؛ چون بعضی فرایندهای غیرزیستی نیز می توانند ساختارهای شبه زیستی ایجاد کنند.

قدرت این مطالعه بیشتر از جایی می آید که این ساختارهای لایه ای را تنها نمی گذارد. آنها در کنار داده های ایزوتوپی، ویژگی های ماده کربنی، داده های طیف سنجی و زمینه زمین شناختی سنگ قرار می گیرند.

به عبارت دیگر، اینجا یک فسیل منفرد نداریم که بخواهیم فقط با شکل ظاهری آن درباره اش قضاوت کنیم. مجموعه ای از شواهد است که در کنار هم یک تفسیر زیستی را تقویت می کنند.

یک عدد کوچک که داستان بزرگی دارد

مقدار δ13C ماده کربنی موجود در این سنگ حدود ۳۰٫۹- در هزار گزارش شده است.

این مقدار بسیار سبک است و با کربنی که در فرایندهای زیستی تثبیت شده باشد، سازگاری دارد.

اما دوباره همان نکته مهم را باید تکرار کرد: δ13C پایین به تنهایی اثبات حیات نیست.

ارزش این عدد زمانی بیشتر می شود که آن را در کنار سایر شواهد قرار دهیم. بافت لایه ای، جایگاه کربن در سنگ، ویژگیهای ماده کربنی و داده های زمین شناختی، همگی در تفسیر نهایی نقش دارند.

پس بهتر است به جای اینکه بگوییم این عدد به تنهایی امضای قطعی حیات است، بگوییم که این الگوی ایزوتوپی، در کنار سایر شواهد، با یک منشأ زیستی برای کربن سازگار است.

این تفاوت شاید در نگاه اول کوچک باشد، اما در بحث شواهد حیات اولیه بسیار مهم است.

آیا می توان از اینجا به چرخه کالوین رسید؟

شاید جذابترین بخش داستان همین جا باشد؛ اما اینجا هم باید کمی ترمز بگیریم.

الگوی ایزوتوپی مشاهده شده با تثبیت زیستی کربن سازگار است و می تواند با مسیرهایی مانند چرخه کالوین قابل مقایسه باشد. اما از روی یک مقدار δ13C نمی توان گفت که میکروب های ۳٫۵ میلیارد سال پیش حتما از چرخه کالوین استفاده می کرده اند.

ضمن اینکه چرخه کالوین فقط مخصوص گیاهان و فتوسنتز نیست و در برخی میکروب های غیر فتوسنتزی نیز برای تثبیت کربن استفاده می شود.

بنابراین اگر بخواهیم از این داده ها نتیجه گیری محتاطانه داشته باشیم، می توان گفت که اگر تفسیر زیستی کربن درست باشد، این شواهد با وجود سازوکارهای نسبتا پیچیده تثبیت کربن در زیست کره اولیه سازگار هستند؛ اما تعیین مسیر متابولیکی دقیق به شواهد دیگری نیاز دارد.

چرا این کشف مهم است؟

به نظرم اهمیت این مطالعه را باید کمی فراتر از جابجا شدن یک رکورد سنی دید.

ادامه در👇