STROMATOLITES: متى وكيف نشأت ، الأهمية - مادة الاحياء - 2026

و ستروماتوليتيس هي الشعاب التي شكلتها النشاط الميكروبي البكتيريا الزرقاء (الزرقاء - الطحالب الخضراء أو)، وهي بكتيريا قادرة على التمثيل الضوئي. كلمة ستروماتوليت مشتقة من اليونانية وتعني "الصخور الطبقية".

تتشكل رواسب الستروماتوليت عن طريق ربط الرواسب البحرية وحبسها ، وكذلك من خلال الأنشطة الملزمة للمعادن للمجتمعات الميكروبية. تم العثور على البكتيريا الحية في الطبقة السطحية من الستروماتوليت.

ستروماتوليتس

وبدلاً من ذلك ، فإن الطبقات الأساسية هي تراكم الرواسب البحرية الممزوجة بمواد تفرزها البكتيريا والمعادن. يخلق نمط النمو هذا نوعًا من السجل الأحفوري. تتراكم هذه الرواسب ببطء شديد: يمكن أن يتراوح عمر الهيكل الذي يبلغ طوله 1 متر بين 2000 و 3000 سنة.

ومع ذلك ، فإن الميكروبات الدقيقة التي تتكون منها الستروماتوليت الحديثة تشبه تلك التي كانت موجودة قبل 3.5 مليار سنة.

كانت الستروماتوليت ضرورية لتوليد الحياة في الكائنات الحية التي نشأت لاحقًا في زمن التطور ، بما في ذلك البشر (الأنواع: الإنسان العاقل).

متى وكيف نشأوا؟

يشير السجل الأحفوري ، الذي أنشأته البكتيريا الزرقاء في الاستروماتوليت الأسترالي ، إلى أنها نشأت منذ 3.5 مليار سنة. هذا أمر رائع في حد ذاته ، ولكن أكثر من ذلك عندما تفكر في أن أقدم الصخور التي تم تأريخها يبلغ عمرها 3.8 مليار سنة.

نشأت هذه الهياكل الصخرية المميزة للغاية للستروماتوليت من خلال العديد من العمليات التي نفذتها البكتيريا الزرقاء ، بما في ذلك التمثيل الضوئي. آلية التمثيل الضوئي ضرورية لنمو البكتيريا الزرقاء.

مع نمو البكتيريا الزرقاء ، فإنها تستهلك ثاني أكسيد الكربون الموجود في المياه المحيطة. يؤدي هذا إلى سلسلة من التفاعلات الأيضية التي تعزز تكوين كربونات الكالسيوم ، التي تترسب وتتصلب ، وبالتالي تشكل هياكل "صخرية".

هذه العملية مفضلة لأن البكتيريا الزرقاء تنتج بعض المواد اللاصقة التي تساعد على التقاط كربونات الكالسيوم والمعادن الأخرى.

تتقشر هذه المعادن فوق البكتيريا الزرقاء ، والتي تستمر في النمو حول وعبر الغلاف المقرمش.

بتكرار هذه العملية مرارًا وتكرارًا ، تتشكل طبقة بعد طبقة ، حتى يخرج شكل الفطر الكلاسيكي للستروماتوليت من الماء. وهكذا ، خلقت بقايا هذه البكتيريا الزرقاء أقدم الحفريات على الأرض.

لأنها مهمة؟

تعتبر الستروماتوليت مهمة لعدة أسباب:

هم المنتجون الرئيسيون للأكسجين على الأرض

قبل البكتيريا الزرقاء ، كان الهواء يحتوي على أكسجين بنسبة 1٪ فقط. بعد ذلك ، ولمدة ملياري عام ، قامت الستروماتوليت التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي بضخ الأكسجين الناتج عن عملية التمثيل الضوئي إلى المحيطات. كانوا نوعًا من الأشجار تحت الماء ، قبل وجود الأشجار الأرضية.

عندما كانت مياه المحيطات مشبعة ، تم إطلاق الأكسجين في الهواء ، وعندما ارتفعت مستويات هذا العنصر إلى حوالي 20٪ في الهواء ، تمكنت حياة العديد من الكائنات الحية المتنوعة من الازدهار والتطور.

هم الدليل الأحفوري لأقدم الكائنات الحية على هذا الكوكب

الآلية التي تتطور بواسطتها الستروماتوليت - قدرتها على ترك طبقات (أو طبقات) أثناء نموها - ينتج عنها نوع من السجل الصخري.

يمكن ملاحظة هذا السجل بالعين المجردة في بعض الحالات ، وفي حالات أخرى بمساعدة المجهر. إن تصلب الطبقات والحفاظ عليها على مدى ملايين السنين يجعلها دليلًا على العصور القديمة لأشكال الحياة الأولى على الأرض.

إنها كائنات حية تحافظ على خطها التطوري

سمح التكاثر والتطوير الناجح للستروماتوليت لهذه الكائنات بالبقاء على قيد الحياة في ظروف الأرض المتغيرة لمليارات السنين.

هذه الكفاءة في آليات التكيف التي سمحت لهم بالبقاء على قيد الحياة منذ نشأتهم ، منذ حوالي 3.5 مليار سنة ، تمنحهم خاصية الحفاظ على نسبهم التطوري منذ ظهورهم.

المشاركة في الدورات البيوجيوكيميائية القديمة

نظرًا لأن الكائنات الدقيقة التي تتكون منها الستروماتوليت تعيد تدوير العناصر في البيئة الطبيعية ، فإنها تمتص وتنتج الجزيئات التي تشكل جزءًا من الدورات الكيميائية الجيوكيميائية.

تعتبر دورة الكربون مهمة جدًا في عمليات الغلاف الجوي ، فضلاً عن مستويات ثاني أكسيد الكربون (CO ₂) ، وتكوين بعض الكربونات والجزيئات الحيوية. كما أنه يشارك في العمليات المناخية ، مثل ظاهرة الاحتباس الحراري.

يتم إعادة تدوير ذرات الكربون باستمرار على هذا الكوكب. يدخل الكربون في كثير من الأحيان إلى الدورة عن طريق ربطه بجزيئات الملح ، مثل كربونات الكالسيوم (CaCO ₃). هذا هو المركب الرئيسي الذي تترسبه البكتيريا الزرقاء من الستروماتوليت.

ستروماتوليتس في المكسيك

تنمو Stromatolites فقط في أماكن معينة في العالم. في المكسيك ، توجد فقط في محمية Cuatrociénagas في Coahuila وفي بحيرة الألوان السبعة في Bacalar.

في بحيرة باكالار ، تعد جبال ستروماتوليت هي منطقة الجذب السياحي الرئيسية ويتم توزيعها على مدى سبعة كيلومترات ، في بلدة تُعرف باسم لوس رابيدوس.

قدم المتخصصون من جامعة المكسيك المستقلة دراسة إلى السلطات حيث يتم الكشف عن التدهور الذي يعاني منه الستروماتوليت في Laguna de los Siete Colores.

يمثل هذا ضررًا على الصحة البيئية للبحيرة ، لأن الستروماتوليت تؤدي دور الشعاب المرجانية ولأنها المنتج الرئيسي للأكسجين في المنطقة.

وقد انعكس الضرر بالفعل في بعض مناطق البحيرة. شجع هذا على إنشاء لجنة بين الحكومات البلدية المعنية ، حيث تم التوصل إلى سلسلة من الاتفاقيات من أجل الحفاظ على هذه الكائنات نظرًا لأهميتها الكبيرة كأول دليل على الحياة على الأرض.

ستروماتوليتس في بقية العالم

بصرف النظر عن المكسيك ، هناك عدد قليل جدًا من الأماكن التي يمكن العثور فيها على هذه الستراتوليت ، مثل خليج القرش في أستراليا ، وجزيرة أندروس في جزر الباهاما ، والخليج الفارسي ، حيث توجد أقدم التكوينات.

يمكن أيضًا رؤية الستروماتوليتس في البحر الأحمر على الساحل الغربي لأستراليا ، وفي بحيرة سالغادا في ريو دي جانيرو ، وفي المسطحات الملحية في شمال تشيلي ، وفي سان خوان دي ماركونا في بيرو.

المراجع

1. Allwood، AC، Grotzinger، JP، Knoll، AH، Burch، IW، Anderson، MS، Coleman، ML، and Kanik، I. (2009). ضوابط على تطوير وتنوع ستروماتوليتس آرتشي المبكر. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية ، 106 (24) ، 9548-55.
2. أوراميك ، س. (1992) تاريخ وأهمية ستروماتوليتس. في: Schidlowski M. ، Golubic S. ، Kimberley MM ، McKirdy DM ، Trudinger PA (eds) Early Organic Evolution. سبرينغر ، برلين ، هايدلبرغ.
3. Grotzinger ، JP ، & Rothman ، DH (1996). نموذج غير حيوي لتكوين الستروماتوليت. طبيعة.
4. Lepot ، K. ، Benzerara ، K. ، Brown ، GE ، & Philippot ، P. (2008). تتأثر الميكروبات بتكوين ستروماتوليت يبلغ عمرها 2724 مليون عام. Nature Geoscience، 1 (2) ، 118-121.
5. Nutman، AP، Bennett، VC، Friend، CRL، Van Kranendonk، MJ، & Chivas، AR (2016). يتضح الظهور السريع للحياة من خلال اكتشاف هياكل ميكروبية عمرها 3700 مليون عام. الطبيعة، 537 (7621) ، 535-538.
6. ركوب ، ر. (2007). مصطلح ستروماتوليت: نحو تعريف أساسي. ليثايا ، 32 (4) ، 321-330.