وفقًا للنظريات الأكثر قبولًا على نطاق واسع ، يؤكد علماء الأحياء التطورية أن الحياة على الأرض بدأت منذ ما يقرب من 4 مليارات سنة ، بدءًا من البكتيريا وحيدة الخلية وتفسح المجال تدريجيًا لكائنات أكثر تعقيدًا. وفقًا لهذا الجدول الزمني التطوري نفسه ، ظهرت الكائنات الحية المعقدة الأولى خلال حقبة Neoproterozoic (حوالي 800 مليون سنة) ، والتي اتخذت شكل الفطريات والطحالب والبكتيريا الزرقاء والإسفنج.
ومع ذلك ، نظرًا للاكتشافات الحديثة التي تم التوصل إليها في الدائرة القطبية الشمالية ، يبدو أن الإسفنج قد يكون موجودًا في محيطات الأرض قبل مئات الملايين من السنين مما كنا نظن! تم التوصل إلى هذه النتائج من قبل البروفيسور إليزابيث تورنر من جامعة Laurentian ، التي اكتشفت ما يمكن أن يكون بقايا متحجرة من الإسفنج 890 مليون سنة . إذا تم تأكيدها ، فإن هذه العينات تسبق أقدم الإسفنج المتحجر بحوالي 350 مليون سنة.
إليزابيث تورنر هو أستاذ في علم ترسبات الكربونات وعلم الحفريات اللافقارية مع مدرسة هاركويل لعلوم الأرض ، جامعة Laurentian ، في Sudbury ، أونتاريو. وهي أيضًا عالمة جيولوجيا ميدانية ولديها 30 عامًا من الخبرة في الأقاليم الشمالية الغربية بكندا ، وهي متخصصة في ديناميكيات أحواض الكربونات والصخر الزيتي التي يعود تاريخها إلى عصور العصر البدائي وحقبة الحياة القديمة. ظهرت الدراسة التي تصف بحثها في 28 يوليوذإصدار المجلة طبيعة سجية .
هذا هو الهيكل العظمي لإسفنجة حمام حديثة أو إسفنجة قرنية من اليونان تُرى تحت المجهر ، والتي لها هيكل مشابه للحفريات. الائتمان: إليزابيث تيرنر / جامعة لورنتيان
للتلخيص ، الإسفنج هو أشكال حياة بسيطة وواحد من أقدم أشكال الحياة متعددة الخلايا. أشارت الأدلة الجينية من الإسفنج الحديث إلى أن الإسفنج الأول ظهر خلال حقبة Neoproterozoic (حوالي 1000 إلى 541 مليون سنة مضت) ، لكن البقايا المتحجرة من هذه الفترة كانت مفقودة. اكتشفت تورنر هذه الحفريات أثناء قيامها بعمل ميداني في سلسلة جبال ماكنزي في الأقاليم الشمالية الغربية بكندا كجزء من برنامج الدكتوراه.
في حين أن هذه المنطقة ، المتاخمة لإقليم يوكون المجاور ، هي جزء من الدائرة القطبية الشمالية اليوم ، إلا أنها كانت تقع في بحر داخلي ضحل في وسط القارة العملاقة لرودينيا منذ 890 مليون سنة - والتي كانت أقرب بكثير إلى خط الاستواء. عثر تيرنر على هذه البقايا المتحجرة أثناء استكشاف جيوب الشعاب المرجانية من الحجر الجيري والشقوق التي تتشكل في وجود ميكروبات التمثيل الضوئي المعروفة باسم البكتيريا الزرقاء (المعروفة أيضًا باسم ستروماتوليت).
كانت هذه البقايا المتحجرة تشبه الدودة في المظهر ومن المحتمل أنها تكونت في وجود بكتيريا ترسب كربونات الكالسيوم ، كما يتضح من شبكات الهياكل الأنبوبية ووجود بلورات الكالسيت داخلها وحولها. تشبه هذه الهياكل الهياكل العظمية الليفية التي تمت ملاحظتها باستخدام الإسفنج القرني الحديث ، وكذلك الهياكل الموجودة في صخور الكربونات التي تُعزى إلى تحلل هذه الحيوانات.
قال تورنر: 'إنها متطابقة حقًا مع تلك التي كانت لدي في صخري الأقدم كثيرًا' مقابلة حديثة مع CBC . 'لم تكن هناك أي تفسيرات أخرى قابلة للتطبيق حقًا للمادة.' تتشابه رواسب الحجر الجيري حيث وجدها تيرنر أيضًا مع البيئات التي يعيش فيها الإسفنج اليوم. يرى البروفيسور تيرنر أن الهياكل يمكن أن تكون بقايا متحجرة من الإسفنج القرني الذي عاش بين شعاب كربونات الكالسيوم منذ 890 مليون سنة.
يُعتقد أن هذه الحفريات المجهرية التي يبلغ عمرها 890 مليون عام والتي تم العثور عليها في الأقاليم الشمالية الغربية هي بقايا إسفنجة قديمة. إذا كان هذا هو الحال ، فسيكونون إلى حد بعيد أقدم حفريات حيوانية تم العثور عليها على الإطلاق. الائتمان: إليزابيث تيرنر / جامعة لورنتيان
لعقود من الزمان ، حير تيرنر بشأن هذه العينات وعاد بشكل دوري إلى جبال ماكنزي لجمع المزيد من العينات. بعد ذلك ، بين عامي 2014 و 2021 ، عمل الباحثون في ألمانيا ، و ال الولايات المتحدة وكوريا بحث منشور يوضح كيف يمكن أن تكون حفريات مماثلة قد تكونت من الإسفنج قرنية. أدى ذلك إلى استنتاج تورنر أن الأحافير الشبيهة بالديدان ربما لم تتشكل في وجود الميكروبات ولكنها كانت نتيجة الإسفنج الذي كان موجودًا قبل 890 مليون سنة.
تشير هذه النتائج إلى أن تطور الحيوانات المبكرة كان يمكن أن يحدث بشكل مستقل عن ' حدث الأوكسجين الكبير ، التي بدأت منذ حوالي 2.4 إلى 2 مليار سنة عندما استقلب التمثيل الضوئي ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وأنتج الأكسجين الجزيئي. على مدى المليار سنة التالية ، تم امتصاص الكثير من هذا الأكسجين عن طريق المحيطات وقشرة الأرض ، ولكن بحلول كاليفورنيا. قبل 800 مليون سنة ، يُعتقد أن مستويات الأكسجين قد وصلت إلى النقطة التي يمكن أن تدعم حياة الحيوانات.
إذا ثبت أن هذه الهياكل هي البقايا المتحجرة للإسفنج القديم ، فقد يعني ذلك أن تطور الحيوانات المبكرة قد حدث بشكل مستقل عن حدث الأوكسجين هذا. بالإضافة إلى ذلك ، كانت جيوب الشعاب المرجانية والشقوق التي تم العثور عليها فيها مظلمة للغاية بحيث لا يمكن أن تعيش فيها البكتيريا الزرقاء الضوئية ، لذلك لم يكن من المحتمل أن تكون هناك منافسة بين الإسفنج والميكروبات الأخرى.
ومع ذلك ، لا يزال من الممكن أن يكونوا قريبين بدرجة كافية لدرجة أن الإسفنج كان قادرًا على التقاط بعض الأكسجين الذي تنتجه البكتيريا الزرقاء (التي كانت تعاني من نقص في الإمداد في ذلك الوقت). قد يعني ذلك أيضًا أن الحياة الحيوانية المبكرة قد نجت من العصور الجليدية القاسية التي حدثت بين 720 و 635 مليون سنة مضت - خلال العصر الكريوجيني. تعود جميع العينات المكتشفة سابقًا إلى فترات جاءت بعد هذه الفترة الجيولوجية.
هذا أحد المواقع في جبال ماكنزي في الأقاليم الشمالية الغربية. تحتوي الجبال على الحجر الجيري من الشعاب المرجانية القديمة الضخمة ، حيث تم العثور على الحفريات. الائتمان: إليزابيث تيرنر / جامعة لورنتيان
وهذا يشمل حفريات عمرها 574 مليون سنة اكتشف في محمية ميستاكن بوينت البيئية في نيوفاوندلاند والمخلوق البحري الذي يشبه الأوراق والمعروف باسم ديكنسونيا ، والتي يبلغ عمرها حوالي 558 مليون سنة. منذ نشرها ، خضعت دراسة تيرنر لمراجعة الأقران ، وقد أعرب العديد من العلماء علنًا عن دعمهم لنتائجها - وهو أمر غير معتاد نظرًا لأن عملية مراجعة الأقران عادة ما تكون مجهولة المصدر.
لا يزال باحثون آخرون متشككين ، مثل جوناثان أنتكليف ، عالم الحفريات بجامعة لوزان (UNIL) في سويسرا الذي عارض ادعاءات أحفورية سابقة لـ 'أقدم الإسفنج'. هناك أيضًا تشينغ تانغ ، باحثة ما بعد الدكتوراه من جامعة هونغ كونغ ، والتي قارنت هذه النتائج بالحفريات التي يعود تاريخها إلى 635 مليونًا و 538 مليون سنة مضت. هنا أيضًا ، كان يُعتقد أن هذه الحفريات هي بقايا إسفنج ولكن تم اكتشافها لاحقًا بواسطة الميكروبات. كما وقال تشينغ لشبكة سي بي سي :
'هذا الاكتشاف مثير للاهتمام بشكل عام. ستكون خطوة كبيرة نحو فهم أفضل لتطور الحيوانات في وقت مبكر إذا تم تأكيد تفسير إسفنجة الكيراتوز في النهاية ، لا سيما بالنظر إلى عمرها ... ومع ذلك ، كما هو موضح في العنوان ، فإن أفضل تسمية لهذه الهياكل هي أحافير إسفنجية محتملة نظرًا لوجود عدد قليل نسبيًا من الأحرف محفوظة. '
من الواضح أنه ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الاختبارات للتحقق من استنتاجات تيرنر ، ومن المرجح أن يلزم الحصول على المزيد من العينات من المنطقة من أجل المقارنة. كما هو الحال دائمًا ، فإن مهمة إعادة بناء تاريخ الأرض والتطور البيولوجي مهمة شاقة. ولكن مع كل اكتشاف جديد ، تتبدد ببطء ألغاز كيفية نشوء الحياة وتطورها على كوكبنا. يساعد هذا السعي المستمر أيضًا في بحثنا عن الحياة في مكان آخر في النظام الشمسي و (في النهاية) الكون.
قراءة متعمقة: سي بي سي و طبيعة سجية
