הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעים > ביולוגיה
סיינטיפיק אמריקן ישראל


תקציר
לפני הופעת הצמחים ובעלי החיים אכלסו את כדור הארץ יצורים חד-תאיים. המדענים סורקים סלעים עתיקים בחיפוש אחר סימנים פיזיים עדינים המעידים על קיומם של האורגניזמים הפרימיטיביים האלה, סימנים המכונים "סמנים ביולוגיים".



סמנים ביולוגיים על רגל אחת
מחברת: שרה סימפסון


לפני הופעת הצמחים ובעלי החיים אכלסו את כדור הארץ יצורים חד-תאיים. המדענים סורקים סלעים עתיקים בחיפוש אחר סימנים פיזיים עדינים המעידים על קיומם של האורגניזמים הפרימיטיביים האלה, סימנים המכונים "סמנים ביולוגיים". ואולם, עצם היותם סימן לחיים עומד במבחן בשעה שאפשר להסביר את הימצאותם על ידי תהליכים לא ביולוגיים מתקבלים על הדעת - כמו למשל במחלוקות המתוארות למטה.

פחמן קל

הגדרה: פחמן שבו היחס בין האיזוטופים פחמן-12 ופחמן-13 גבוה מזה הקיים בחומרים ממקור לא ביולוגי. היחס הגבוה משקף את ההעדפה של יצורים חיים להשתמש בפחמן-12 בהמרה של פחמן דו-חמצני לחומר תאי.

התגלית העתיקה ביותר: נקודות פחמן זעירות שנמצאו בסלעים בני יותר מ- 3.8 מיליארדי שנים באי אקיליה שבגרינלנד. מחקרים עדכניים סותרים את הטענות שהסלעים נוצרו בסביבה שהייתה עשויה לתמוך בקיום חיים. המחלוקת הזו הופכת את הפחמן בסלעים מאיסואה שבגרינלנד שנוצרו לפני יותר מ- 3.7 מיליארדי שנים לשריד החיים העתיק ביותר בעולם שאינו מוטל בספק.

סטרומאטוליטים

הגדרה: תצורות משוכבות דמויות כיפה שנבנו על ידי מושבות של בקטריות.

התגלית העתיקה ביותר: תלים מאובנים שהתגלו בצפון-מערב אוסטרליה ותוארכו כבני 3.5 מיליארדי שנים. אלו הם נציגי החיים המאקרוסקופיים העתיקים ביותר בעולם. מחלוקת שוררת סביב השאלה האם רוב הסטרומאטוליטים האחרים בני אותו הגיל הם סימני חיים, מפני שהמבנה הפשוט יותר שלהם דומה מאוד לשכבות מינרליות שעשויות להיווצר בתנאים לא ביולוגיים.

מאובני-מיקרו

הגדרה: שרידי תאים שחיו בעבר.

התגלית העתיקה ביותר: "שרבוטים" מיקרוסקופיים עתירי פחמן שנמצאו בסלעים בני 3.5 מיליארדי שנים בצפון-מערב אוסטרליה. כשהם התגלו, הפרשנות המקובלת הייתה שאלו הם שרידי חיידקים קדומים, אבל עבודת מחקר עדכנית מציעה שתהליכים כימיים חסרי חיים היו עשויים ליצור אותם. רוב המדענים מקבלים מאובנים צעירים יותר, הכוללים אצות כחוליות (ציאונובקטריה) מקנדה, כשרידי חיים.

גופרית קלה

הגדרה: גופרית שבה היחס בין האיזוטופים גופרית-32 וגופרית-34 גבוה מזה הקיים בגופרית שלא השתתפה בתהליכים שבהם מנצלים יצורים מיקרוסקופיים את תרכובות היסוד הזה כמקור אנרגיה.

התגלית העתיקה ביותר: גרגירי פיריט, מינרל הנוצר מברזל גופרי, נמצאו בסלעים בני 3.5 מיליארד שנים בצפון מערב אוסטרליה. יש חוקרים המפקפקים בכך שהגבישים האפורים והמחודדים שמחפים על גרגרי הפיריט אכן נוצרו בסביבה שהייתה יכולה לתמוך בקיום חיים. הוויכוח לגבי עדויות הנושאות את הסמן הביולוגי הזה נפסק כשמדובר בעדויות שגילן פחות מ- 2.5 מיליארדי שנים בערך.

מאובנים מולקולריים

הגדרה: מולקולות אורגניות בעלות מבנה מורכב הדומה לזה של מולקולות שבתאים החיים היום.

התגלית העתיקה ביותר: פחמימנים שנמצאו בסלעים אוסטרליים בני 2.7 מיליארדי שנים בערך. המולקולות הללו, הנגזרות ממברנות מאובנות של תאים, הן העדות העתיקה ביותר שאינה שנויה במחלוקת לקיום תאים אאוקריוטיים (תאים בעלי גרעין אמיתי) ואצות כחוליות מייצרות חמצן. ייתכן גם, שהיו אלו אבות השושלת שהובילה לאצות הכחוליות מסוג Eoentophysalis שחיו 700 מיליון שנה אחר כך.

מינרלים ביולוגיים

הגדרה: גרעינים מינרליים שנוצרו על ידי תאים חיים.

התגלית העתיקה ביותר: צורות ייחודיות של המינרל המגנטי מגנטיט, זהות כמעט לצורות הקיימות בבקטריות מודרניות מסוימות החיות על כדור הארץ, נמצאו במטאוריט ALH84001 שהגיע ממאדים. המינרלים ממאדים הם כנראה בני 3.9 מיליארדי שנים. גבישי מגנטיט דומים זוהו גם בסלעים אוסטרליים בני כמעט שני מיליארדי שנים. לגבי שתי התגליות עדיין מתנהל דיון.

ביבליוגרפיה:
כותר: סמנים ביולוגיים על רגל אחת
מחברת: סימפסון, שרה
תאריך: אוגוסט - ספטמבר 2003 , גליון 6
שם כתב העת: סיינטיפיק אמריקן ישראל
עורכי כתב העת: אייזנברג, אלי  (ד"ר) ; מנס, אלכסנדר  (ד"ר)
הוצאה לאור: אורט ישראל. המינהל למו"פ ולהכשרה
הערות: 1. סיינטיפיק אמריקן ישראל יוצא לאור על ידי אורט ישראל, וביוזמתו של הרצל לאור.
הערות לפריט זה:

1. שרה סימפסון היא עורכת וכתבת בצוות הסיינטיפיק אמריקן.


הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית