بین 635 تا 720 میلیون سال پیش، زمین در شنلی یخی آن‌چنان ضخیمی پوشیده شده بود که سیاره را به یک گلوله (گوی) برفی واقعی تبدیل کرده بود. با وجود اینکه این دوره یخبندان در آن زمان به‌ظاهر بی‌ثمر به‌نظر می‌رسید، اما نقشی محوری در ایجاد شرایط لازم برای پیدایش اشکال پیچیده‌تر حیات ایفا کرده است.
تحقیقات اخیر با کمک یک تیم بین‌المللی از دانشمندان که در سازند بندر آسکایگ در اسکاتلند و ایرلند همکاری کرده‌اند، کامل‌ترین مجموعه از نشانه‌های زمین‌شناسی این دوره “زمین گلوله (گوی) برفی” را آشکار کرده است. این یافته‌ها بینش‌هایی درباره‌ی این انجماد عمیق ارائه می‌دهند که به‌عنوان مقدمه‌ای برای یک تحول تکاملی قابل‌توجه بوده است.
گراهام شیلدز، زمین‌شناس دانشگاه کالج لندن و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت:
این سنگ‌ها زمانی را نشان می‌دهند که زمین کاملاً پوشیده از یخ بوده است. تمام حیات‌های پیچیده و چندسلولی، از جمله حیوانات، از این انجماد عمیق به وجود آمدند و اولین شواهد آنها اندکی پس از ذوب شدن سیاره در سوابق فسیلی ظاهر می‌شود.
تأثیر عصر یخبندان بر تکامل زندگی
سنگ‌های مورد بررسی در این مطالعه متعلق به دوران یخبندان استورتین هستند که یک مرحله‌ی کلیدی در دوره کریوژنین (Cryogenian) بوده و بین 635 تا 720 میلیون سال پیش رخ داده است. این یخبندان یکی از دو یخبندان بزرگِ این دوره است. پیش از دوره کریوژنین، زمین به‌طور قابل‌توجهی گرم‌تر بوده و ارگانیسم‌های تک‌سلولی و جلبک‌ها بر روی آن زندگی می‌کرده‌اند.
انتقال از یک سیاره عمدتاً گرم به سیاره‌ای پوشیده از یخ، احتمالاً باعث پیدایش اشکال پیچیده‌تر حیات شده است. نظریه‌ای برجسته نشان می‌دهد که سرمای شدید ممکن است نوعی همکاری در میان موجودات تک‌سلولی را تقویت کرده و به ظهور حیات چندسلولی منجر شده باشد.
پیشروی و عقب‌نشینی یخ‌ها در طی هزاران سال و اثر آلبدو، جایی که یخ نور خورشید را به فضا بازتاب می‌دهد، احتمالاً این تغییرات را تسریع کرده و محیطی پویا برای تغییرات تکاملی ایجاد کرده است.
شیلدز توضیح داد:
عقب‌نشینی یخ‌ها فاجعه‌بار بود چراکه زندگی به ده‌ها میلیون سال انجماد عمیق عادت کرده بود. به‌محض اینکه دنیا گرم شد، تمام موجودات زنده باید برای بقا در یک رقابت شدید تلاش می‌کردند و آنچه باقی ماند، اجداد همه حیوانات امروزی بود!
گنجینه زمین‌شناسی سازه بندر آسکایگ
این تیم تحقیقاتی برای کشف اسرار این دوره از یخبندان باستانی، بر سازه‌ی بندر آسکایگ متمرکز شده بود. این سازه سنگی مهم بخش‌هایی از اسکاتلند و ایرلند کنونی را در بر می‌گیرد و از لایه‌های ضخیمی به‌ضخامت نیم مایل تشکیل شده که در جزایر گارولاچ اسکاتلند، رخنمون‌های مهمی دارد.
یکی از رخنمون‌های برجسته در جزایر گارولاچ شواهدی از انتقال زمین از آب‌وهوای گرمسیری به حالت “گلوله برفی” در طول یخبندان استورتین را نشان می‌دهد. این یافته در تضاد با سنگ‌های مشابه همان دوره در آمریکای شمالی و آفریقاست که این تغییر آب‌وهوایی را نشان نمی‌دهند.
الیاس روگن، دانشجوی دکتری UCL و یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح داد:
این لایه‌های سنگی که در گارولاچ یافت شده‌اند، در سطح جهانی منحصربه‌فرد هستند. در زیر سنگ‌هایی که در سرمای غیرقابل تصور یخبندان استورتین قرار دارند، ۷۰ متر (۲۲۹ فوت) سنگ‌های کربناته قدیمی‌تر وجود دارد که در آب‌های گرمسیری تشکیل شده‌اند.
این لایه‌ها شرایط یک محیط دریایی گرمسیری با حضور سیانوباکتری‌های فعال را ثبت کرده‌اند که به تدریج سردتر شده و پایان یک میلیارد سال یا بیشتر از آب‌وهوای معتدل زمین را نشان می‌دهند.
برای تعیین تاریخ این سنگ‌ها، این تیم تحقیقاتی مواد معدنی زیرکُن را تجزیه‌وتحلیل کردند. این مواد معدنی با دوام که حاوی اورانیوم هستند، با سرعت ثابتی تجزیه می‌شود. این میزان پوسیدگی به زمین‌شناسان امکان می‌دهد تا سن سنگ‌ها را تخمین بزنند. تحلیل‌های زیرکون و سایر شواهد ژئوشیمیایی نشان می‌دهند که این سنگ‌ها بین 662 تا 720 میلیون سال پیش رسوب کرده‌اند.
شناخت بین‌المللی
تاریخ‌نگاری از این سنگ‌ها ممکن است منجر به تعیین این مکان به‌عنوان بخش و نقطه چینه مرزی جهانی (GSSP)، یک نشانگر رسمی در پرونده‌های زمین‌شناسی شود که اغلب به عنوان «سنبله طلایی» از آن یاد می‌شود. اتحادیه بین المللی علوم زمین شناسی در حال بررسی است که آیا رخنمون گارولاچ با این افتخار به رسمیت شناخته می شود یا خیر!
این تحقیق، که در 15 آگوست (۲۵ مرداد) در مجله انجمن زمین‌شناسی لندن منتشر شد.
منبع: Interesting engineering
