اكتشاف “سر” عمره 1.75 مليار سنة قد يفسر كيف بدأت الحياة على الأرض
تاريخ النشر: 12th, January 2024 GMT
#سواليف
تقدم #حفريات صغيرة، أمضت نحو ملياري سنة محبوسة في قطع من #الصخور_القديمة، أول دليل حتى الآن على #عملية_التمثيل_الضوئي على #الأرض.
وفي تكوين “ماكديرموت” في صحراء شمال أستراليا، تم اكتشاف هياكل صغيرة تسمى #الثايلاكويدات في ما يعتقد أنها #بكتيريا_زرقاء_متحجرة يعود تاريخها إلى 1.75 مليار سنة مضت.
وقد يبدو الأمر معقدا جدا، ولكنه يتعلق بهياكل الخلايا التي يمكنها تحويل #ضوء_الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون إلى طاقة وأكسجين.
مقالات ذات صلة حل لغز “جريمة قتل” خلوية حدثت منذ 25 عاما قد يساعد على مكافحة السرطان 2024/01/11وكانت أقدم حفرية تحتوي على دليل مباشر على هياكل التمثيل الضوئي المؤكسج يعود تاريخها إلى نحو نصف مليار سنة مضت. ومع ذلك، فإن الاكتشاف الجديد يدفع المقياس الزمني إلى الوراء بمقدار 1.2 مليار سنة.
وأفادت جامعة لييج في بلجيكا أن مجموعة من العلماء حددوا الهياكل الأساسية لإنتاج التمثيل الضوئي المؤكسج داخل الكائنات الحية الدقيقة المتحجرة التي يعود تاريخها إلى 1.75 مليار سنة، وهو اكتشاف يمثل أقدم دليل أحفوري على هذه العملية الأيضية الحيوية.
وهذه الهياكل بسيطة جدا في النطاق الواسع للحياة على الأرض الآن، لكنها كانت حاسمة للغاية لحدث الأكسدة الكبير (أو الأكسجة العظيمة)، وهي فترة تاريخية مهمة على كوكبنا ساعدت في ملء الغلاف الجوي بالهواء القابل للتنفس، وتمكين أشكال الحياة من الازدهار.
ويعتقد أن الأشكال الأولى للحياة على الأرض لم تكن بحاجة إلى الأكسجين للبقاء على قيد الحياة، إذ كان الغلاف الجوي البدائي لكوكبنا يتكون أساسا من ثاني أكسيد الكربون والميثان وبخار الماء، بدلا من النيتروجين والأكسجين اللذين يشكلان الغلاف الجوي الحالي.
Scientific discovery from 1.75 billion years ago could explain how life began on Earth https://t.co/lKv4jJkOyF
— indy100 (@indy100) January 6, 2024ومع ذلك، منذ نحو 2.4 مليار سنة، كان هناك حدث الأكسدة العظيم، حيث ارتفعت مستويات الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض بشكل ملحوظ لأول مرة. واقترح بعض العلماء أن تطور أغشية الثايلاكويد في البكتيريا الزرقاء المبكرة قد زود عملية التمثيل الضوئي بالقوة الدافعة اللازمة لتحفيز هذا الحدث.
والبكتيريا الزرقاء هي نوع من الكائنات الحية الدقيقة التي تحصل على الطاقة من عملية التمثيل الضوئي المؤكسج، والتي من خلالها يتم تحويل الماء وثاني أكسيد الكربون إلى الجلوكوز والأكسجين. أما الثايلاكويدات فهي مجموعة هياكل مرتبطة ببعضها ومتصلة بالغشاء ومدمجة في البلاستيدات الخضراء (حدى أنواع الصانعات الخلوية الموجودة في خلايا النبات) النباتية وبعض البكتيريا الزرقاء الحديثة.
وتوجد هياكل الثايلاكويدات داخل خلايا الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي اليوم والتي تحتوي على صبغة الكلوروفيل المستخدمة لامتصاص الضوء لعملية التمثيل الضوئي. وهذا يعني أن الأحافير الدقيقة تمثل أقدم دليل مباشر على عملية التمثيل الضوئي، ما يمنحنا حدا أدنى جديدا لعمر ظهور البكتيريا الزرقاء الحاملة للثايلاكويد، وأداة جديدة لفهم النظم البيئية للأرض المبكرة، وكيف ظهرت الحياة على كوكبنا.
ومع ذلك، لا يزال هناك جدل حول أصل عملية التمثيل الضوئي المؤكسج، وكذلك نوع البكتيريا الزرقاء التي شاركت في عملية الأكسجة المبكرة للأرض. وفي دراسة جديدة نشرت مؤخرا في مجلة نيتشر، تم الإبلاغ عن اكتشاف آثار لأغشية الثايلاكويد في الحفريات الدقيقة المعروفة باسم Navifusa majensis، والتي وجدت في الصخور الرسوبية المكتشفة في تكوين ماكديرموت، في شمال أستراليا، وكذلك في عينة أخرى من كندا يعود تاريخها إلى ما يصل إلى 1.01 مليار سنة مضت.
ووفقا لمؤلفي الدراسة، سمحت الملاحظات بتحديد هوية Navifusa majensis باعتبارها البكتيريا الزرقاء الأحفورية. وأوضحت البروفيسورة إيمانويل جافوكس، المؤلفة المشاركة في الدراسة من جامعة لييج، لمجلة Vice أن هذه الهياكل المكتشفة تسمح لنا بتحديد بطريقة “لا لبس فيها” أن مجموعة Navifusa majensis “كانت تؤدي بنشاط عملية التمثيل الضوئي المؤكسج المبكرة قبل 1.75 مليار سنة”.
ويخطط العلماء للبحث عن الحفريات القديمة ودراستها بعناية للتحقق من أن أغشية الثايلاكويدات كانت متورطة في أكسجة كوكبنا خلال حدث الأكسدة العظيم.
وقالت جافوكس: “إذا كنا مهتمين بالنسخة المبكرة لكوكبنا وحياتنا، فإن هذه البكتيريا الزرقاء هي كائنات دقيقة مهمة للغاية، لأنها هي التي اخترعت عملية التمثيل الضوئي المؤكسج”، مؤكدة أن هذه العملية “غيرت كيمياء الأرض بمرور الوقت، على مر السنين”، ما تسبب في التطور المبكر للحياة.
نُشرت الدراسة الجديدة في مجلة Nature.
المصدر: سواليف
كلمات دلالية: سواليف حفريات الصخور القديمة عملية التمثيل الضوئي الأرض ضوء الشمس یعود تاریخها إلى الغلاف الجوی ملیار سنة
إقرأ أيضاً:
عملية نوعية بالمستشفى المركزي تعيد الحياة لمصاب في كفر صقر
سجّلت المنظومة الصحية بمحافظة الشرقية إنجازًا طبيًا جديدًا بعد نجاح الفريق الطبي بمستشفى كفر صقر المركزي في إجراء أول جراحة مخ وأعصاب داخل المستشفى، وذلك لإنقاذ حياة مواطن تعرض لإصابة خطيرة في الرأس نتيجة سقوط جسم صلب عليه.
ويأتي هذا النجاح في إطار جهود وزارة الصحة ومحافظة الشرقية لتطوير الخدمة الطبية ورفع كفاءة المستشفيات العامة والمركزية وتوفير خدمات جراحية متقدمة بالقرب من المواطنين.
وقال الدكتور أحمد البيلي وكيل وزارة الصحة بالشرقية، إن المستشفى استقبل مريضًا في حالة طارئة إثر سقوط طوبة من أحد الطوابق العلوية على رأسه، ما أدى إلى إصابة شديدة تسببت في اضطراب واضح بوعي المريض وظهور أعراض ما بعد الارتجاج، إضافة إلى ضعف شديد في الطرف العلوي الأيمن وتنميل في الوجه وعدم القدرة على التحكم في البول.
وتم إجراء أشعة مقطعية بشكل عاجل، وأظهرت النتائج وجود كسر منخسف مضاعف بعظام الجمجمة مصحوبًا بضغط على أنسجة المخ مع وجود نزيف تحت موضع الكسر.
وأضاف وكيل الوزارة، أن خطورة الحالة استدعت تدخلاً جراحيًا فوريًا، حيث تم تجهيز غرفة العمليات في وقت قياسي استعدادًا لإجراء العملية التي قادها الدكتور أحمد ناصر، المدرس المساعد لجراحة المخ والأعصاب بجامعة الأزهر، بمشاركة الدكتور محمود الحلواني أخصائي التخدير، وبدعم طاقم تمريض العمليات المكون من محمد السمري وفاطمة محمد.
وأوضح أن الفريق الطبي نجح في رفع الكسر المنخسف من عظام الجمجمة وإصلاح أغشية المخ وتنظيف منطقة الإصابة وإزالة الأجزاء التالفة والتحكم في مصدر النزيف، إضافة إلى تفريغ الدم المتجمع تحت الكسر.
وتمت العملية بنجاح كامل، وخرج المريض من غرفة العمليات بوعي كامل مع تحسن ملحوظ في حركة الطرف العلوي الأيمن، قبل نقله إلى العناية المركزة لاستكمال المتابعة الطبية اللازمة لحين استقرار حالته تمامًا.
من جانبه، قال محمود عبدالفتاح مدير إدارة الإعلام والعلاقات العامة بمديرية الصحة، إن إجراء هذه الجراحة داخل مستشفى كفر صقر يُعد خطوة محورية في تطوير الخدمة الطبية المقدمة لأهالي المركز والمراكز المجاورة، مشيرًا إلى أن هذا الإنجاز يأتي ضمن خطة متكاملة لتحديث قدرات المستشفيات ورفع كفاءة أقسام العمليات والطوارئ والعناية المركزة.
ووجه الدكتور أحمد البيلي الشكر لجميع القيادات الصحية بالمحافظة وعلى رأسهم الدكتور خالد عبدالغفار نائب رئيس مجلس الوزراء ووزير الصحة والسكان، والمهندس حازم الأشموني محافظ الشرقية، والدكتور بهاء أبوشعيشع وكيل المديرية، والدكتور شريف شاهين مدير عام الطب العلاجي، والدكتور إياد درويش مدير إدارة المستشفيات، والدكتور محمد نور الدين مدير إدارة الخدمات الطبية، والدكتور نصر شعبان مدير إدارة الرعاية الحرجة والعاجلة، إضافة إلى الدكتور عبدالسلام شعبان مدير مستشفى كفر صقر المركزي، وجميع أعضاء الفريق الطبي والتمريض والفنيين والعاملين المشاركين في نجاح هذه الجراحة.
وأكد وكيل الوزارة، أن المديرية مستمرة في دعم وتنمية قدرات المستشفيات التابعة لها، بما يضمن توفير خدمات طبية متقدمة وعالية الجودة للمواطنين وبما يتماشى مع خطط الدولة في تعزيز قطاع الصحة وتطوير البنية التحتية الطبية في مختلف مراكز محافظة الشرقية.
من عالم العقارات إلى الدبلوماسية الفظة.. كيف انعكست النزعة الفوقية في هفوات خطاب توم براك؟