https://www.eurekalert.org/news-releases/1054055

يقوم الباحثون بفحص الكربون في الصخور الكندية التي يبلغ عمرها 3.9 مليار سنة.

كشف العلماء أن الجرافيت الموجود في التكوينات الحديدية القديمة في زاجلك-الخليل في نونافوت، والذي كان يُعتقد في السابق أنه يمثل الحياة المبكرة على الأرض، هو من أصل غير حيوي.

الحياة المبكرة على الأرض

يوفر التركيب النظائري للكربون في أشكال الحديد من مجمع ساجليك-الخليل في نوناتسيافوت (شمال لابرادور) دليلاً على أقدم آثار الحياة على الأرض. لكن دراسة جديدة أجرتها جامعة أوتاوا وجامعة كارلتون وكلية لندن الجامعية تشير إلى خلاف ذلك.

إن السمات الصخرية والجيوكيميائية والطيفية في الجرافيت (شكل بلوري من الكربون) الموجودة في الصخور الرسوبية الكيميائية في صاجليك-الخليل هي في الواقع “غير حيوية”، أي السمات الفيزيائية أو الكيميائية غير الحية للبيئة، أو أنها عديمة الحياة.

الطبيعة اللاأحيائية للجرافيت

إنه يعزز فهمنا لكيفية تغير الكتلة الحيوية المبكرة على الأرض، مع التركيز على الروابط بين العمليات غير البيولوجية وبقايا الحياة القديمة. تعد دراسة المواد الجرافيتية أمرًا بالغ الأهمية لفك تشفير دورة الكربون على الأرض المبكرة.

وتعد هذه الدراسة حاسمة للبحث عن الحياة القديمة على الأرض والكواكب المجاورة.

طرق جديدة في التحليل الجيوكيميائي

أعاد الباحثون تفسير التوقيعات النظائرية في هذه الصخور باستخدام مطيافية رامان الدقيقة. تظهر النتائج التي توصلوا إليها أن الجرافيت قد يأتي من مواد سائلة تحتوي على الكربون والهيدروجين والأكسجين، وربما تكونت من تحلل المواد العضوية القديمة.

وقال: “تركز دراستنا على الصخور الرسوبية الكيميائية الموجودة في زجلك-الخليل. أقدم الصخور على وجه الأرض، التي يعود تاريخها إلى 3.9 مليار سنة، تشكلت بسبب هطول الأمطار البحرية. وتشمل تكوينات الحديد المرتبطة التي ربما تكونت بفعل البكتيريا”. يشرح المؤلف المشارك جوناثان، الأستاذ المشارك في قسم علوم الأرض والبيئة في جامعة أوتاوا.

إعادة النظر في التوقيعات الجغرافية

“إنها مثالية لدراسة العمليات البيولوجية القديمة. تتحدى دراستنا التفسيرات السابقة القائلة بأن التركيب النظائري للكربون لهذه الصخور يشير إلى أصل بيولوجي، لكن خصائصها الطيفية تشير إلى خصائص غير حيوية. وتدفعنا إلى إعادة النظر في العمليات المسؤولة عن التوقيعات النظائرية وكيفية قد تكون مرتبطة بالنشاط الميكروبي.” يضيف أونيل.

ركز بحث العام الماضي على العينات التي تم جمعها في نوناتسيافوت خلال حملة ميدانية في عام 2016. تم إجراء التوصيف البترولي في أوتاوا وتم إجراء التحليل الطيفي للكربون الجرافيتي في لندن، إنجلترا.

أصل الكربون الجرافيتي

“تمت دراسة الكربون الجرافيتي من عينات الصخور الرسوبية الكيميائية في ثلاث عينات من الصخور الرسوبية عمرها حوالي 3.9 مليار سنة. ويشير التحليل الطيفي لهذا الكربون الجرافيتي إلى أنه نشأ من سوائل متحولة (عند درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية).^أوهC)، وليس من خلال العمليات التي تنطوي على النشاط البكتيري،” يقول أونيل.

تظهر الأبحاث أن الجرافيت الموجود في الصخور ربما يكون قد تشكل من خلال عملية عزل الكربون، دون وجود حياة عضوية. وترتبط درجة تبلور الجرافيت بتحول الصخور مما يدل على أن التحول يؤثر على حفظ وتعديل المواد ذات الأساس الكربوني.

المرجع: Zixiao Guo، Dominique Papineau، Jonathan O’Neill، Hanika Rizzo، Zhang-Kiang Chen، Jincheng Qiu، and Zhenping 2020 Shi، 240 24، 24 يوليو 2020. التواصل الطبيعي.
دوى: 10.1038/s41467-024-50134-1