تكشف أحافير “الأشباح” عن كائنات دقيقة نجت من أحداث احترار المحيطات القديمة

اشترك في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.



سي إن إن

الاكتشاف غير المتوقع لأحافير “الأشباح” التي تنتمي إلى كائنات دقيقة قديمة يمكن أن يوفر نظرة ثاقبة لكيفية استجابة الحياة لتغير المناخ في محيطات الأرض.

عندما نظر الباحثون من خلال مجهر قوي ، اندهش الباحثون لرؤية الانطباعات التي خلفتها العوالق وحيدة الخلية أو العوالق النانوية المتحجرة التي عاشت منذ ملايين السنين – خاصة وأنهم حللوا شيئًا آخر.

دراسة تصف النتائج التي نشرت يوم الخميس في المجلة علم.

قال مؤلف الدراسة سام سلاتر ، الباحث في المتحف السويدي للتاريخ الطبيعي في ستوكهولم: “كان اكتشاف أحافير الأشباح مفاجأة كاملة”.

“لقد درسنا بالفعل حبوب اللقاح الأحفورية من نفس الصخور. لم أر هذا النوع من الحفاظ على الحفريات من قبل ، وكان الاكتشاف مفاجئًا بشكل مضاعف لأن البصمات وجدت بوفرة من الصخور حيث تكون الأحافير النانوية الطبيعية نادرة أو غير موجودة تمامًا.”

قال سلاتر إنه عندما فحص الباحثون حبوب اللقاح تحت المجهر الإلكتروني الماسح ، اكتشفوا “ثقوبًا صغيرة” على سطح حبوب اللقاح. أثناء قيامهم بالتكبير لرؤية الثقوب باستخدام عمليات التكبير بآلاف المرات ، لاحظوا هياكل معقدة.

يمكن رؤية الهياكل الخارجية الحديثة (يسار) والجوراسي (يمين) (coccolithophore) جنبًا إلى جنب.

كانت هذه الهياكل انطباعات تركتها الهياكل الخارجية للعوالق النانوية التي تسمى coccolithophores.

لا تزال هذه العوالق المجهرية موجودة حتى يومنا هذا وتدعم أنسجة الغذاء البحرية وتوفر الأكسجين وتخزن الكربون في رواسب قاع البحر. يحيط coccolithophore خليته عن طريق coccolith ، أو صفيحة كلسية صلبة ، والتي يمكن أن تتحجر في الصخور.

على الرغم من صغر حجمها كأفراد ، إلا أنها يمكن أن تنتج أزهارًا تشبه السحابة في المحيط يمكن رؤيتها من الفضاء. وعندما يموتون لأول مرة ، تنجرف هياكلهم الخارجية للأسفل لتستقر على قاع المحيط. عندما تتراكم ، يمكن أن تتحول الهياكل الخارجية إلى حجر مثل الطباشير.

نشأت أحافير الأشباح عندما تحولت رواسب قاع البحر إلى صخور. ضغطت طبقات الطين المتراكمة في قاع المحيط على صفائح الكوكوليت الصلبة مع مواد عضوية أخرى ، مثل حبوب اللقاح والجراثيم. مع مرور الوقت ، أدت المياه الحمضية المحبوسة في غرف الصخور إلى إذابة العصائر. الشيء الوحيد المتبقي هو البصمة في الحجر الذي صنعوه ذات مرة.

يوضح هذا الرسم البياني مدى صغر أحافير الأشباح مقارنة بحبوب اللقاح المتحجرة.

وقال المؤلف المشارك بول باون ، أستاذ علم الأحياء الدقيقة بجامعة كوليدج لندن ، في بيان: “إن الحفاظ على هذه الأحافير النانوية الأشباح أمر رائع حقًا”.

“أحافير الأشباح صغيرة للغاية – يبلغ طولها حوالي خمسة آلاف من المليمتر ، و 15 مرة أضيق من عرض شعرة الإنسان! – لكن تفاصيل الألواح الأصلية لا تزال مرئية تمامًا ، مضغوطة على أسطح المواد العضوية القديمة ، على الرغم من تذويب الصفائح نفسها ، “قال باون.

لاحظت الأبحاث السابقة انخفاضًا في هذه الحفريات خلال أحداث الاحتباس الحراري السابقة التي أثرت على المحيطات ، مما دفع العلماء إلى الاعتقاد بأن العوالق قد تأثرت سلبًا بسبب تحمض المحيطات وتغير المناخ بشكل عام.

تحكي أحافير الأشباح قصة مختلفة تمامًا وتقدم سجلاً يوضح وجود العديد من حوامل الكوكليثوفور في المحيط خلال ثلاثة أحداث لارتفاع درجة حرارة المحيط قبل 94 مليونًا و 120 مليونًا و 183 مليون سنة عبر العصر الجوراسي والطباشيري.

قالت المؤلفة المشاركة فيفي فاجدا ، الأستاذة في المتحف السويدي للتاريخ الطبيعي ، في بيان: “عادة ما يبحث علماء الحفريات فقط عن الحفريات الحفرية بأنفسهم ، وإذا لم يعثروا على أي منها ، فإنهم غالبًا ما يفترضون أن هذه المجتمعات العوالق القديمة قد انهارت”. .

“تظهر لنا أحافير الأشباح أنه في بعض الأحيان يلعب السجل الأحفوري خدعة علينا ، وهناك طرق أخرى يمكن من خلالها الحفاظ على هذه العوالق النانوية الجيرية والتي يجب أخذها في الاعتبار عند محاولة فهم ردود الفعل على تغير المناخ في الماضي.”

ركز العلماء في الأصل على حدث Toarcian Oceanic Anoxic ، حيث أطلقت البراكين ثاني أكسيد الكربون المتزايد في نصف الكرة الجنوبي وتسببت في الاحتباس الحراري السريع منذ 183 مليون سنة في أوائل العصر الجوراسي.

تم انتشال بعض الأحافير النانوية الأشباح من الصخور الجوراسية في يوركشاير بالمملكة المتحدة.

اكتشف العلماء أحافير أشباح في المملكة المتحدة واليابان وألمانيا ونيوزيلندا فيما يتعلق بهذا الحدث ، بالإضافة إلى عينات عُثر عليها في السويد وإيطاليا مرتبطة بظواهر الاحتباس الحراري في المحيط منذ 120 مليون سنة و 94 مليون سنة على التوالي.

يمكن أن يساعد فهم أحافير الأشباح العلماء في البحث عنها في فجوات أخرى في سجلات الحفريات وفهم فترات الاحترار بشكل أفضل عبر تاريخ الأرض.

لم تكن العوالق مقاومة لارتفاع درجات الحرارة فحسب – بل إنها في الواقع متنوعة وازدهرت ، وقد لا يكون هذا شيئًا جيدًا للأنواع الأخرى.

لا تعتبر أزهار العوالق الكبيرة علامة على أن النظام البيئي في مأزق ، ولكن عندما يموت الإزهار ويغرق في قاع المحيط ، فإن تحللها يستخدم الأكسجين ويستنزفها من الماء ، مما قد يخلق مناطق لا تستطيع معظم الأنواع البقاء فيها.

قال سلاتر: “بدلاً من أن نكون ضحايا أحداث الاحترار السابقة هذه ، تظهر سجلاتنا أن انتشار العوالق ساهم في توسع المناطق البحرية الميتة – وهي مناطق كانت مستويات الأكسجين في قاع البحر فيها منخفضة جدًا بحيث لا تستطيع معظم الأنواع البقاء على قيد الحياة.

وأضاف أن “هذه الظروف ، مع اتساع المناطق الميتة وتكاثر العوالق ، قد تصبح أكثر انتشارًا عبر محيطاتنا التي تشهد ارتفاعًا في درجات الحرارة على مستوى العالم”.

يحدث الاحتباس الحراري الحالي بشكل أسرع من هذه الأحداث التاريخية ، ويعتقد سلاتر أن هذه الدراسة تظهر أن العلماء بحاجة إلى نهج أكثر دقة للتنبؤ بكيفية تفاعل الأنواع المختلفة عندما يتغير المناخ العالمي ، لأنه لن يتفاعل الجميع بنفس الطريقة.

Leave a Comment