تم اكتشافه في الأعماق: العوالق القديمة التي تسد فجوة تطورية كبيرة | بيئة

حقبل نصف مليار سنة، كان المحيط يمتلئ بالحيوانات لأول مرة، بما في ذلك ثلاثيات الفصوص الغارقة والديدان الشائكة. ومع ذلك، لا يُعرف سوى القليل عما كان يحدث في أسفل السلسلة الغذائية.

الآن، يعتقد عالم حفريات بريطاني أنه ربما عثر على العوالق النباتية المتحجرة، وهي أسلاف الطحالب الصغيرة ولكن الحيوية التي تمتص اليوم كميات كبيرة من الكربون من الغلاف الجوي وتنتج حوالي نصف الأكسجين الذي نتنفسه. الحفريات، التي يعود تاريخها إلى العصر الكامبري – قبل 538 مليون إلى 485 مليون سنة – مجهرية، ويبلغ عرضها شعرة الإنسان تقريبًا، وعاشت في المحيط عندما لم تكن هناك حياة على الأرض.

اكتشفها توم هارفي، من جامعة ليستر، في الصخور التي جمعها من مسار قطع الأشجار في نيوفاوندلاند، كندا، والتي كان يفحصها باستخدام المجهر للبحث عن جلود الحيوانات. وبدلاً من ذلك، صادف مجموعة من الأجسام الشوكية الملتصقة ببعضها البعض في مجموعات هندسية أنيقة.

لقد كانوا على عكس أي شيء رآه من قبل. ويقول: “كانت الخلايا كبيرة جدًا، وشكلت مستعمرة كبيرة تتمتع بهذه الهندسة المذهلة”. ذكّروه بنمط بيض الفراشة الموضوع على ورقة الكرنب، لكن لم يكن لديه أي فكرة عما كان ينظر إليه. يقول هارفي: “لقد كان الأمر غامضًا للغاية”. “لم أكن أرغب حتى في المخاطرة بالتخمين.”

لقد مرت سنوات قبل أن يعثر على المزيد من هذه الأحافير الدقيقة. تتضمن العملية إذابة الصخور في حمض قوي، وترك الحفريات ذات الأساس الكربوني سليمة، وتطفو في بقايا مائية. يستخدم هارفي بعد ذلك المجهر لفحص كل قطرة من السائل، ويمتص مجموعات فردية من الخلايا باستخدام قطارة. في نهاية المطاف، كان لديه مجموعة من بضع عشرات من الحفريات ذات المظهر المماثل.

وقد أثارت ذكريات الطفولة ذكريات غطس البركة وفحص مياه البركة تحت المجهر، مما أعطى هارفي فكرة أن حفرياته الجديدة – على الرغم من العثور عليها على الأرض – يمكن أن تكون عوالق نباتية.

نُشر هذا الاكتشاف في مجلة Proceedings of the Royal Society B، التي تصف الحفريات على شكل صفائح وحلقات مسطحة صغيرة، يبلغ سمكها خلية واحدة فقط؛ أقرب تطابق يمكن أن يجده هارفي اليوم هو الطحالب التي تعيش في البرك والبحيرات.

يعتقد هارفي أنه، انطلاقًا من أشكالها الأنيقة والمتناسقة، تشكلت هذه المستعمرات بطريقة مشابهة لبعض العوالق النباتية الحية في المياه العذبة: فبدلاً من الانقسام إلى نقاط أكبر من الخلايا، قامت خلايا العوالق الأم بتقسيم المستعمرات الوليدة في خطوة واحدة، ثم تركتها يذهبون.

تقوم العوالق النباتية الحية بذلك عندما تشعر بالحيوانات القريبة. المواد الكيميائية التي تنبعث من خلال الماء من الكائنات الراعية، مثل براغيث الماء، تحفز العوالق على الانقسام وتصبح شائكة، مما يجعل أكلها أكثر صعوبة.

ويعتقد هارفي أن العوالق النباتية القديمة ربما فعلت الشيء نفسه. إذا كان على حق، فهذا هو أول دليل على أن الحيوانات بدأت في تصفية مياه البحر بحثًا عن العوالق النباتية، وهو جزء مهم من الطريقة التي تعمل بها النظم البيئية للمحيطات اليوم.

يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف في سد فجوة كبيرة في السجل الأحفوري للعوالق. ويمكن الآن إرجاع الأنواع الرئيسية التي تعيش في المحيط إلى ما قبل حوالي 100 مليون سنة فقط، خلال زمن الديناصورات، مقارنة بحفريات هارفي، التي يبلغ عمرها حوالي 510 ملايين سنة.

تعود كنوز الأحافير الدقيقة إلى وقت سابق من تاريخ الأرض، لكنها تظل غامضة إلى حد كبير. يطلق عليهم علماء الحفريات اسم “acritarchs”، لكنهم لا يعرفون ما هم. يمكن أن يكون بعضها عبارة عن خلايا مكسورة من مستعمرات العوالق النباتية المشابهة لتلك التي اكتشفها هارفي. ويأمل أن تساعد حفرياته علماء الحفريات الآخرين في التعرف على المزيد من هذه المستعمرات من خلال توضيح ما يجب البحث عنه.

ويقول: “أعتقد أنها ستكون موجودة على شرائح مجهرية ومجموعات في المتاحف في جميع أنحاء العالم”.