توقيع جزيئي لتجمعات ميكروبية في هياكل الميكروبايت المتأخرة من الأوليغوسين من بحيرة جونغغار المتحللة ملوحتها، وسط آسيا

حصى بحيرة قديمة كأقراص زمنية مناخية

في صحارى شمال غرب الصين اليوم، اكتشف الجيولوجيون كرات صخرية مستديرة من بحيرة انقرضت كانت تغطي جزءاً من وسط آسيا. هذه ليست صخوراً عادية: إنها ميكروبايت—هياكل طبقية بنتها مجتمعات ميكروبية على قاع البحيرة على مدى ملايين السنين. عبر كشف «بصمات» كيميائية محبوسة داخل هذه الحصى، يبين المؤلفون كيف سجَّلت الكائنات الدقيقة صعود الجبال القريبة، وتحسّن ملوحة المياه وغلاظتها، وبداية مناخ أكثر جفافاً عبر وسط آسيا.

رخام طبقي من بحيرة اندثرت

تركز الدراسة على كرات كبيرة بحجم كرة الغولف إلى الجريب فروت تسمى الأونكولايت التي تشكلت قبل نحو 25–23 مليون سنة في حوض جونغغار. في ذلك الزمن كان الحوض يستضيف بحيرة عميقة وغالباً مالحة. يكشف القطع الدقيق والتصوير لهذه الكرات بنية متداخلة تشبه البصل: نواة مكوَّنة من حبيبات أقدم، منطقة وسطية ذات طبقات غير منتظمة وعقدية، ومنطقة خارجية من أغلفة ناعمة وذات سماكة منتظمة. تُظهر الخرائط الكيميائية أن هذه الطبقات تتبادل بين أحزمة غنية بالكالسيوم وطبقات داكنة غنية بالحديد والمنغنيز. تشبه نُسج الصخر هذه إلى حد كبير تلك التي تصنعها الحُصائر الميكروبية الحديثة في البحيرات الضحلة، ما يوحي بأن مجتمعات ميكروبية قديمة ساعدت في بناء هذه الهياكل.

الميكروبات التي تبني بالصخر

تحت الميكروسكوب، يجد المؤلفون بلورات نانوية من أكاسيد الحديد والمنغنيز متشابكة عن كثب مع آثار المادة العضوية. يشير هذا الاقتران إلى بكتيريا استخدمت الأكسجين لتحويل المعادن المذابة إلى أغلفة صلبة، تاركة أحزمة داكنة داخل الأونكولايت. في طبقات أخرى يظهر الكربونات على هيئة جسيمات دقيقة جداً، شبه زجاجية، تُفسر على أنها كربونات الكالسيوم عديمة الشكل، شكلاً معروفاً في البيئات الحديثة أنه يترسب بمساعدة أغشية ميكروبية. مجتمعةً، تُظهر البُنى والمعادن أن أنواعاً مختلفة من الميكروبات—بعضها يشكل حصائر لزجة، وبعضها يوسّط أكسدة المعادن—عملت بالتوازي مع تغيّرات حركة المياه لنحت المناطق الثلاثة الرئيسية لكل كرة.

دلائل جزيئية على مجتمع ميكروبي قديم

أقوى الأدلة على دور الحياة تأتي من الأحافير الجزيئية—جزيئات عضوية متينة تبقى بعد تحلل الخلايا. فصل الباحثون المركبات العضوية «الحرة» العادية عن تلك المرتبطة بقوة بالكربونات نفسها. داخل الإطار المعدني اكتشفوا مجموعة من الأحماض الدهنية المشبعة، جزيئات هشة تكاد لا تبقى لعشرات الملايين من السنين إلا إذا كانت محمية استثنائياً. تشير أطوال سلاسلها وأنماطها إلى مجتمع تهيمن عليه البكتيريا، خصوصاً السيانوبكتيريا (الميكروبات التي تجري التمثيل الضوئي المنتج للأكسجين) إلى جانب بكتيريا أخرى تتغذى على الميثان. وتظهر جزيئات تشخيصية أخرى تسمى الهوبانات والمثيل هوبانات بكميات غير اعتيادية، مما يعزز الرأي القائل إن الميكروبات بدائية النواة، وليس الطحالب أو الكائنات المعقدة الأخرى، هي التي قادت تشكيل هذه الحصى في ظل ظروف أكسجين متقلبة.

الجِبال ترتفع، البحيرات تتغير، والميكروبات تستجيب

بدمج هذه البصمات الجزيئية مع قياسات الكربون والأكسجين في الكربونات يربط الفريق نمو الميكروبات بالاضطراب البيئي الأوسع. في الوقت الذي تشكلت فيه هذه الأونكولايت، كانت جبال تيان شان القريبة ترتفع بوتيرة أسرع، معيدة تشكيل أنماط التصريف. ازدادت إمدادات المياه العذبة إلى البحيرة، انخفض مستوى المياه، وأصبحت مياه كانت عميقة وفقيرة بالأكسجين أكثر اختلاطاً وأكسجة. تسجل التغيرات النظيرية في الأونكولايت والصخور المحيطة هذا التحوّل إلى مياه أقل ملوحة. في الوقت نفسه أدت التغيرات الهيدروديناميكية—موجات وأمواج أقوى على قاع البحيرة—إلى تدحرج الكرات الميكروبية النامية على القاع، ما ساعدها على تراكم أغلفة خارجية ناعمة. حدثت هذه الأحداث قبل دخول وسط آسيا مرحلة أكثر جفافاً بكثير، تميزت بانتشار صحاري مثل تكلامكان.

ما تخبرنا به هذه حصى البحيرة عن ماضي الأرض

لغير المتخصصين، الرسالة أن هذه الكرات الصخرية البسيطة ظاهرياً هي في الواقع أرشيفات مفصّلة للتغير البيئي. تُظهر أقمشتها الداخلية، وطلاءات المعادن، والجزيئات المحفوظة معاً أن مجتمعات ميكروبية مزدهرة أودعت مراراً طبقات من الكربونات مع تراخي البحيرة وتحولها إلى مياه أعذب وأكثر اضطراباً. وفي الوقت نفسه يتزامن توقيت نموها مع نبضة من الارتفاع الجبلي والخطوات الأولى نحو مناخ جاف عصري في المنطقة. تُظهر الدراسة أن الميكروبايت يمكن أن تعمل كمسجّلات حساسة لكيفية تفاعل القوى التكتونية وكيمياء المياه والحياة الميكروبية—مما يوفر أداة قوية لقراءة مناخ وتاريخ منظر الأرض عبر الزمن الطويل.

الاستشهاد: Zhao, Z., Wu, C., Cui, X. et al. Molecular fingerprinting of microbial consortia in late Oligocene microbialite architectures from a freshening Junggar paleolake, Central Asia. Commun Earth Environ 7, 218 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03253-0

الكلمات المفتاحية: الميكروبايت, البحيرات القديمة, مناخ وسط آسيا, الارتفاع التكتوني, أحفوريات جزيئية