צוות חוקרים ניתח את הממצאים שנאספו ממאובנים בני כ-400 מיליון שנים, שהתגלו באזורים הכפריים של צפון-מזרח סקוטלנד. בדיקה מחודשת של האוצר השמור להפליא ממחוז אברדינשייר (Aberdeenshire) איפשרה למדענים לזהות את טביעות האצבע הכימיות של האורגניזמים השונים שבתוכו. בדיוק כפי שאבן רוזטה סייעה לאג'יפטולוגים לתרגם הירוגליפים, כך גם מקווים החוקרים שהקודים הכימיים האלה יהיו להם לעזר במטרה לנסות ולפענח בצורה טובה יותר את זהות צורות החיים המוקדמות על כדור הארץ. המחקר פורסם בכתב העת Nature.
2 צפייה בגלריה
תמונה מיקרוסקופית של חתיכת צמח מאובן מריני צ'רט (Rhynie chert), עם פטריות מאובנות שמופיעות בקצוות
(צילום: Loron et al)
המערכת האקולוגית המרהיבה של המאובנים ליד הכפר ריני (Rhynie) באברדנשייר התגלתה בשנת 1912, כשהיא עטופה בצ'רט - סלע משקע קשה הבנוי בעיקרו ממסיליקה. שכבת הסלע שמוכרת בשם ריני צ'רט (Rhynie chert), מקורה מתקופת הדבון - תור בעידן הפלאוזואיקון שנמשך 45.5 מיליוני שנים - לפני כ-407 מיליון שנים, תקופה שיש לה תפקיד משמעותי בהבנה של החיים על פני כדור הארץ.
צוות המחקר מאוניברסיטת אדינבורו הסקוטית שילב בין הדמיה לא הרסנית, לבין ניתוח נתונים ולמידת מכונה על מנת לחקור לעומק את המאובנים, המוחזקים על ידי המוזיאונים הלאומיים של סקוטלנד ואוניברסיטאות אברדין ואוקספורד, כך שהתאפשר להם להעמיק את החקר באופן רב יותר ממה שהתאפשר עד כה, מה שלדבריהם יסייע לחשוף תובנות חדשות גם לגבי דגימות שנשמרו פחות טוב.
תוך שימוש בטכניקה המכונה "ספקטרוסקופיית פורייה" - שיטה בכימיה אנליטית המאפשרת זיהוי הימצאות של קבוצות אטומים ואף מולקולות בדוגמת חומר, תוך שימוש באור אינפרא אדום לשם איסוף נתונים ברזולוציה גבוהה - גילו החוקרים שימור מרשים של מידע מולקולרי בתוך התאים, הרקמות והאורגניזמים שבסלע. מכיוון שכבר ידעו אילו אורגניזמים מייצגים רוב המאובנים, הצליחו החוקרים לגלות טביעות אצבע מולקולריות המבדילות באופן מהימן בין פטריות, חיידקים וקבוצות אחרות, כמו למשל זיהוי של כמה מהאורגניזמים המסתוריים ביותר של מערכת אקולוגית זו, לרבות שתי דגימות של "נמטופיט" (Nematophyte).
לאורגניזמים הללו, שנמצאים במשקעים מתקופת הדבון - ואחר כך בסילור (תור בעידן הפלאוזואיקון) - יש מאפיינים של אצות ופטריות, כשלפני כן היה קשה למקם אותם בשתי הקטגוריות. על כן, הממצאים החדשים מצביעים על כך שסביר להניח שהם לא היו חזזיות או פטריות.
"הראינו כיצד ניתן להשתמש בשיטה מהירה וללא כל הסבת נזק בשל הליך פולשני כדי להבחין בין צורות חיים שונות, מה שפותח צוהר ייחודי על מגוון החיים המוקדמים על פני כדור הארץ", אמר ד"ר שון מקמהן, מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה ומבית הספר למדעי כדור הארץ באוניברסיטת אדינבורו, שיחד עם עמיתיו למחקר הזינו את הנתונים שלהם לתוך אלגוריתם למידת מכונה שיש ביכולתו לסווג את האורגניזמים השונים, מה שסיפק את הפוטנציאל למיון מערכי נתונים אחרים מסלעים אחרים הנושאים בתוכם מאובנים.
ד"ר קורנטין לורון מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה של אוניברסיטת אדינבורו אמר שהמחקר הנוכחי מדגיש את הערך של גישור הפער בין פליאונטולוגיה לפיזיקה וכימיה, על מנת שניתן יהיה להגיע אל תובנות חדשות לחיים המוקדמים על פני כדור הארץ. "עבודת המחקר שלנו מדגישה את החשיבות המדעית הייחודית של חלק מהמורשת הטבעית המרהיבה של סקוטלנד ומספקת לנו כלי לחקר החיים שנים רבות אחורה", אמר ד"ר לורון.
"המשך הפיתוח של טכניקות אנליטיות יספק בעתיד אפיקים חדשים שבאמצעותם ניתן יהיה לחקור את העבר. המחקר החדש שלנו מספק עוד דרך להציץ עמוק יותר אל נבכי תיעוד המאובנים", סיכם ד"ר ניק פרייזר, מהמוזיאונים הלאומיים בסקוטלנד, שמאמין כי לעולם אין לזלזל בערכם של אוספי מוזיאונים להבנת החיים על פני כדור הארץ, אשר משתרעים על פני מיליוני שנים.
