"Cấu trúc tóc giả" trong đá cổ có thể là dấu vết sớm nhất của sinh vật di chuyển

Khoa Học/Công Nghệ

Các nhà khoa học cho biết 'cấu trúc hình chuỗi' được tìm thấy ở Gabon có thể là dấu hiệu sớm nhất của sự sống đa bào

Một bộ sưu tập các cấu trúc uốn lượn ngắn được phát hiện trong các tảng đá cổ có thể là dấu vết hóa thạch sớm nhất của các sinh vật có thể tự di chuyển, các nhà khoa học cho biết.

Nếu các nhà khoa học là chính xác, các cấu trúc 2,1 tỷ năm tuổi có nguồn gốc sớm hơn so với suy nghĩ thông thường đối với sinh vật nhân chuẩn - các tế bào có nhân gắn màng và tạo nên thực vật, động vật và nấm - trước đây được cho là xuất hiện khoảng 1,8 tỷ năm trước trước đây Nó cũng đẩy lùi bằng chứng sớm nhất về sự di chuyển của sinh vật nhân chuẩn trong 1,5 tỷ năm - lấy tiêu đề từ các dạng sống đa bào trẻ hơn rất nhiều - và sẽ là dấu hiệu rõ ràng đầu tiên về sự vận động đối với bất kỳ loại sinh vật nào.

Câu hỏi đặt ra là: đây có phải là bằng chứng đầu tiên về sự vận động trong một số loại sinh vật sống phức tạp không, và nếu có, tại sao phải mất khoảng 1.500m năm trước khi chúng ta bắt đầu thấy những điều tương tự trong hồ sơ địa chất? Tiến sĩ Ernest Chi Fru từ Đại học Cardiff, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết. Đây có phải là một thử nghiệm trong đầu máy không thành công?

Viết trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế tiết lộ cách họ sử dụng các kỹ thuật hình ảnh để thăm dò những gì họ mô tả như các cấu trúc hình chuỗi dây mà tìm thấy trong một mỏ đá phiến đen - đá trầm tích hình thành từ một vũng bùn Giường.

Được tìm thấy ở Gabon, Châu Phi, trong cái được gọi là hệ tầng Francevillian và có niên đại khoảng 2,1 tỷ năm trước, những tảng đá trước đây - và gây tranh cãi - đã được báo cáo có chứa những dấu hiệu sớm nhất của sự sống đa bào.

Trước đây, dấu vết lâu đời nhất của loại này được tìm thấy có niên đại khoảng 600m năm trước: thời kỳ Ediacaran, cũng được đặc trưng bởi đỉnh cao của dioxygen và sự tăng sinh trong đa dạng sinh học. Thanh tỷ lệ: 1 cm. Ảnh: Một El Albani / IC2MP / CNRS / Khoa học Trái đất

Bây giờ các nhà nghiên cứu nói rằng những tảng đá cũng chứa bằng chứng sớm nhất về sự vận động: một loạt các cấu trúc có chiều dài lên đến 6 mm và dài tới 170mm, một số trong đó được đan xen, với các đầu tròn. Trong khi một số chạy theo chiều ngang qua tảng đá, một số khác uốn cong lên.

Các chuyên gia nói rằng các cấu trúc có thể là các vệt chất nhầy hóa thạch của các sinh vật đa bào sớm di chuyển qua trầm tích: nhiều cấu trúc được tìm thấy được hình thành từ pyrite (sắt disulphide), có thể được tạo ra do hoạt động của các vi khuẩn ăn vào chất nhầy.

Nhóm nghiên cứu cho biết họ đã xem xét, nhưng loại trừ khả năng các cấu trúc có thể được hình thành bởi các quá trình địa chất tự nhiên chứ không phải các sinh vật sống, nói rằng hình dạng và kết cấu của các cấu trúc, cũng như phân tích hóa học của pyrite chỉ ra một sinh học gốc.

Họ nói thêm rằng trong khi một số người có thể đề xuất các cấu trúc được hình thành bằng cách sóng di chuyển các màng sinh học vi khuẩn xung quanh, thì các quy tắc kiểm tra tiếp theo đưa ra lời giải thích như vậy.

Những gì chúng ta thấy ở đây không phù hợp với kiểu mẫu đó, anh ấy nói Chi Fru, nói thêm: Sự nhất quán của những vòng xoắn này và kích thước của những cái hang, nó rất, rất, rất khác biệt và trông giống như những gì bạn sẽ làm xem cho một cái gì đó sống, không phải phi sinh học.

Các tác giả nói rằng sự phức tạp của chuyển động được thể hiện bởi những con đường mòn và kích thước của chúng, cho thấy chúng được tạo ra bởi một sinh vật nhân chuẩn, Họ nói thêm rằng nó có thể giống nhau, ít nhất là trong hành vi, đối với nấm mốc, tồn tại dưới dạng amip cá nhân nhưng hợp tác với nhau khi thức ăn cung cấp giảm dần để tạo thành một hệ thống đa bào có thể di chuyển. Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng các cấu trúc mới được tiết lộ thường được tìm thấy gần với phần hóa thạch của thảm vi khuẩn.

Các nhà nghiên cứu tin rằng, thảm của vi sinh vật được dùng làm nơi chăn thả cho thứ này đang di chuyển, ông Fr Fru nói.

Trong khi nồng độ oxy trong bầu khí quyển của Trái đất tăng mạnh vài trăm triệu năm trước - một sự thay đổi có liên quan đến sự xuất hiện của cuộc sống phức tạp cách đây 540m - đã có sự gia tăng nhỏ hơn mức oxy từ rất sớm, trong một khoảng thời gian được gọi là sự kiện Lomagundi . Điều đó, các nhà nghiên cứu cho biết, trùng khớp với việc hẹn hò của hóa thạch Gabon.

Các ống chứa đầy tinh thể pyrite (được tạo ra bởi sự biến đổi của vi khuẩn của mô sinh học) được tìm thấy trong các lớp khoáng sét. Các lớp ngang song song là thảm vi sinh hóa thạch. Ảnh: A. El Albani & A. Mazurier / IC2MP / CNRS / Khoa học Trái đất

Tiến sĩ Dominic Papineau, một chuyên gia về địa hóa học và hóa thạch đầu từ Đại học College London, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết những phát hiện này phù hợp với các cấu trúc là hóa thạch. Tuy nhiên, ông nói rằng không có dấu hiệu nào cho thấy các sinh vật có lông nhỏ hoặc cấu trúc giống đuôi - những dấu hiệu không bảo quản tốt trong pyrite, ông nói - vì vậy không rõ các sinh vật di chuyển như thế nào.

Nếu họ đúng, thì phát hiện của họ thách thức một số khía cạnh của những gì chúng ta nghĩ rằng chúng ta biết về tiến hóa sinh học, ông Papineau nói, mặc dù ông nói thêm rằng nó sẽ gắn với sự tăng vọt của oxy trong khí quyển, làm nổi bật tầm quan trọng của khí.

Tuy nhiên, Giáo sư Graham Shields của Đại học College London kêu gọi thận trọng, lưu ý rằng các cấu trúc có thể chỉ là những mảnh vỡ của vi khuẩn hoặc các sinh vật giống như ống được gọi là Grypania .

Tôi nghĩ rằng trường hợp đối với một số kết nối sinh học là mạnh mẽ, ông nói, thêm pyrite có thể được tạo ra thông qua hoạt động của vi khuẩn sử dụng lưu huỳnh làm nhiên liệu. Tuy nhiên, tôi không thấy nhiều bằng chứng cho sự linh hoạt, tức là chuyển động có chủ ý qua một lớp trầm tích để tìm kiếm thức ăn, ngoại trừ sự tương đồng bề ngoài với những con đường mòn hoặc hang hốc.

Có thể bạn quan tâm