العلماء يحصلون على أعمق عينة صخرية من وشاح الأرض
تاريخ النشر: 10th, August 2024 GMT
صنع علماء، باستخدام سفينة حفر في المحيطات، أعمق حفرة حتى الآن في صخور وشاح الأرض، حيث توغلوا إلى عمق 1268 مترا تحت قاع المحيط الأطلسي وحصلوا على عينة كبيرة تقدم أدلة عن أكثر طبقات كوكبنا سمكا.
وقال الباحثون أمس الخميس إن هذه العينة الاسطوانية تطلعنا على تركيب الجزء العلوي من الوشاح والعمليات الكيميائية التي تحدث حين يتفاعل هذا الصخر مع مياه البحر في طائفة متنوعة من درجات الحرارة.
ويشكل الوشاح أكثر من 80% من حجم الكوكب، وهو عبارة عن طبقة من الصخور السيليكاتية تقع بين القشرة الخارجية للأرض ونواة شديدة الحرارة. وعادة ما يكون من الصعب الوصول إلى صخور الوشاح إلا حين تكون مكشوفة في مواقع من قاع البحر تمتد بين صفائح بطيئة الحركة بحجم قارات تشكل سطح الكوكب.
ومن بين هذه الأماكن كتلة "أتلانتس" الصخرية، وهي جبل تحت الماء حيث تظهر صخور الوشاح في قاع البحر. ويقع هذا الجبل في منتصف المحيط الأطلسي إلى الغرب مباشرة من سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسي الشاسعة التي تشكل الحدود بين الصفيحة الأميركية الشمالية والصفيحتين الأوراسية والأفريقية.
وباستخدام معدات على متن السفينة غوديز ريزليوشن، حفر الباحثون في صخور الوشاح تحت نحو 850 مترا من مياه المحيط من أبريل إلى يونيو 2023. وتتكون العينة الأساسية التي انتزعوها من أكثر من 70% من الصخور بطول 886 مترا من الحفرة التي صنعوها.
وقال عالم الجيولوجيا يوهان ليسنبرغ من جامعة كارديف في ويلز والمؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت في دورية ساينس "عملية الاستخراج هذه سجلت رقما قياسيا لأن المحاولات السابقة للحفر في صخور الوشاح صعبة، ولم يتجاوز الاختراق 200 متر وكانت عملية استخراج الصخور منخفضة نسبيا. في المقابل، اخترقنا 1268 مترا وانتزعنا أقساما كبيرة من صخور الوشاح المتواصلة".
وأضاف ليسنبرغ "في السابق، اقتصر الأمر إلى حد كبير على عينات الوشاح المستخرجة من قاع البحر".
ويبلغ قطر العينة الأساسية نحو 6.5 سنتيمتر.
وقال عالم الجيولوجيا آندرو مكيغ المشارك في الدراسة من جامعة ليدز في إنجلترا "واجهنا صعوبة كبيرة في بدء الحفر".
ورصد العلماء كيفية تفاعل الزبرجد في العينة الأساسية مع مياه البحر عند درجات حرارة مختلفة.
وقال ليسنبرغ "التفاعل بين مياه البحر وصخور الوشاح عند قاع البحر أو بالقرب منه يؤدي إلى إطلاق الهيدروجين الذي يشكل بدوره مركبات، مثل الميثان، تدعم حياة الكائنات الدقيقة. وهذه إحدى الفرضيات المتعلقة بأصل الحياة على الأرض".
وأضاف ليسنبرغ "انتزاع صخور من الوشاح تمكننا من دراسة هذه التفاعلات بتفصيل كبير وفي نطاق من درجات الحرارة المختلفة، وربطها بالملاحظات التي يجريها علماء الأحياء الدقيقة لدينا حول كم وأنواع الأحياء الدقيقة الموجودة في الصخور، والعمق الذي توجد فيه الأحياء الدقيقة تحت قاع المحيط".
ويقع موقع الحفر بالقرب من حقل المدينة المفقودة الهيدروحراري، وهي منطقة من الفتحات الحرارية المائية على قاع البحر تتدفق منها مياه شديدة السخونة. ويُعتقد أن العينة الأساسية تمثل صخور الوشاح الموجودة أسفل فتحات منطقة المدينة المفقودة.
وقال مكيغ "إحدى الفرضيات المتعلقة بأصل الحياة على الأرض هي أنها ربما حدثت في بيئة مماثلة لبيئة المدينة المفقودة".
ولا تزال العينة الأساسية قيد التحليل. وتوصل الباحثون إلى بعض النتائج الأولية حول تركيبها ووثقوا تاريخا أطول مما كان متوقعا لانصهار الصخور.
عن سكاي نيوز عربيةالمصدر: أخبارنا
كلمات دلالية: قاع البحر
إقرأ أيضاً:
خلية حيوانية من ملايين السنين تساعد العلماء على "خلق فأر"
حقق باحثون إنجازاً مذهلاً بإنشاء خلايا جذعية وظيفية للفأر قادرة على التطور إلى فأر حي، باستخدام مادة وراثية من القوارض في كائنات وحيدة الخلية تسبق الحيوانات، ويعيد هذا الاكتشاف تعريف فهمنا لأصول الخلايا الجذعية ويبرز الروابط التطورية العميقة بين الحيوانات وأقاربها وحيدة الخلية.
وقال الدكتور أليكس دي ميندوزا من جامعة كوين ماري: "من خلال خلق فأر بنجاح باستخدام أدوات جزيئية مستمدة من أقاربنا وحيدي الخلية، نشهد استمرارية غير عادية للوظيفة عبر ما يقرب من مليار عام من التطور، وتشير الدراسة إلى أن الجينات الرئيسية المشاركة في تكوين الخلايا الجذعية ربما نشأت قبل الخلايا الجذعية نفسها بكثير، وربما تساعد في تمهيد الطريق للحياة متعددة الخلايا التي نراها اليوم".وبتوظيف الجينات القديمة بقيادة الدكتور دي ميندوزا، بالتعاون مع جامعة هونغ كونغ، اكتشف الفريق أن الطحالب تمتلك نسخاً من جينات Sox وPOU - وهي المحركات الرئيسية للقدرة على التعدد، وقدرة الخلايا الجذعية على التمايز إلى أي نوع من الخلايا، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
وكان يُعتقد أن هذه الجينات تطورت حصرياً داخل الحيوانات، غير أن هذا البحث يكشف أنها كانت موجودة قبل فترة طويلة من ظهور الحياة متعددة الخلايا، ولعبت أدواراً في العمليات أحادية الخلية التي أعيد استخدامها لاحقاً للكائنات الحية المعقدة.
وأظهر العمل الحائز على جائزة نوبل لعام 2012 الذي قام به شينيا ياماناكا، أن إعادة برمجة الخلايا المتمايزة إلى خلايا جذعية تتطلب أربعة عوامل، بما في ذلك Sox2 وجين POU بناءً على ذلك، استبدل الباحثون جين Sox2 في خلايا الفئران بنظيره من الطحالب، ونجح هذا الاستبدال في إعادة برمجة الخلايا إلى حالة متعددة القدرات، مما يؤكد وظيفة هذه الجينات القديمة.
لاختبار فعاليتها، حقن الفريق الخلايا المعاد برمجتها في أجنة الفئران النامية، وأظهرت الفئران الهجينة الناتجة سمات جسدية من كل من الأجنة المانحة والخلايا الجذعية المقدمة، مثل بقع الفراء السوداء والعينين الداكنتين، وقد أثبت هذا أن جين Sox المشتق من الطحالب البحرية اندمج بسلاسة في نمو حيوان معقد.
ويسلط البحث الضوء على كيفية إعادة استخدام التطور للأدوات الجينية الموجودة، وتحويلها إلى محركات متعددة الاستخدامات للابتكار.
وتؤكد هذه القدرة على التكيف كيف أرست العمليات الأساسية في الكائنات وحيدة الخلية الأساس لتطوير أشكال الحياة المعقدة،
وبعيداً عن إعادة كتابة علم الأحياء التطوري، يمكن أن تؤدي النتائج إلى ثورة في الطب التجديدي، حيث أن فهم كيفية تمكين الجينات القديمة لتعدد القدرات يوفر مسارات جديدة لتحسين علاجات الخلايا الجذعية وتعزيز تقنيات إعادة برمجة الخلايا.
على سبيل المثال، قد تتفوق الإصدارات الاصطناعية من هذه الجينات على الجينات الحيوانية الأصلية، مما يفتح إمكانيات لعلاجات أكثر كفاءة للأمراض أو تلف الأنسجة.
وقال الدكتور رالف جوتش من جامعة هونغ كونغ: "إن دراسة الجذور القديمة لهذه الأدوات الجينية تتيح لنا الابتكار برؤية أكثر وضوحاً لكيفية تعديل آليات تعدد القدرات أو تحسينها، و يمكن أن يؤدي هذا إلى اختراقات في كيفية هندسة الخلايا الجذعية للتطبيقات الطبية".
للبحث عن الكنز.. حبس 4 أشخاص بتهمة التنقيب عن الآثار في العياط