علم الأحياء الدقيقة القديمة

علم الحفريات الدقيقة (تهجئة أمريكية؛ تهجئة micropalaeontology في الاستخدام الأوروبي) هو فرع من علم الحفريات ( palaeontology ) الذي يدرس الحفريات الدقيقة ، أو الحفريات التي تتطلب استخدام المجهر لرؤية الكائن الحي، وشكله وتفاصيله المميزة.

الأحافير الدقيقة هي أحافير يتراوح  حجمها عمومًا بين 0.001 ملم و1 ملم، ^{[ 1 ]} ويتطلب دراستها استخدام المجاهر الضوئية أو المجهر الإلكتروني . أما الأحافير التي يمكن دراستها بالعين المجردة أو بتكبير منخفض، مثل العدسة المكبرة، فتُعرف بالأحافير الكبيرة .

على سبيل المثال، بعض الكائنات الحية المستعمرة، مثل البريوزوا (وخاصة الشيلوستوماتا ) لديها مستعمرات كبيرة نسبياً ، ولكن يتم تصنيفها من خلال التفاصيل الهيكلية الدقيقة للأفراد الصغار في المستعمرة.

وفي مثال آخر، تم التعرف على العديد من الأجناس الأحفورية من المنخربات ، وهي من الطلائعيات، من أصداف (تسمى "الهياكل") كانت بحجم العملات المعدنية، مثل جنس Nummulites .

تُعدّ الأحافير الدقيقة سمةً شائعةً في السجل الجيولوجي ، من العصر ما قبل الكمبري إلى الهولوسين . وهي أكثر شيوعًا في رواسب البيئات البحرية ، ولكنها توجد أيضًا في المياه قليلة الملوحة والمياه العذبة والرواسب الأرضية . وبينما تُمثَّل جميع ممالك الحياة في سجل الأحافير الدقيقة، فإن أكثر الأشكال وفرةً هي هياكل أو أكياس الطلائعيات من الطحالب الذهبية ، والطحالب البنية ، والطحالب اللحمية، والأكريتارخات ، والكيتينوزوان ، بالإضافة إلى حبوب اللقاح والأبواغ من النباتات الوعائية .

في عام 2017، أُعلن عن اكتشاف كائنات دقيقة متحجرة، أو أحافير دقيقة، في رواسب الفتحات الحرارية المائية في حزام نوفواغيتوك في كيبيك، كندا، والتي قد يصل عمرها إلى 4.28 مليار سنة، وهو أقدم سجل للحياة على الأرض ، مما يشير إلى "ظهور شبه فوري للحياة" (بالمعنى الجيولوجي الزمني)، بعد تكوّن المحيط قبل 4.41 مليار سنة ، وبعد فترة وجيزة من تكوّن الأرض قبل 4.54 مليار سنة. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} ومع ذلك، ربما بدأت الحياة في وقت أبكر، قبل حوالي 4.5 مليار سنة، كما يزعم بعض الباحثين. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

يمكن تقسيم علم الأحافير الدقيقة تقريبًا إلى أربعة مجالات للدراسة على أساس تكوين الأحافير الدقيقة: (أ) الكلسية ، كما هو الحال في الكوكوليثات والفورامينيفيرا ، (ب) الفوسفاتية ، كما هو الحال في دراسة بعض الفقاريات ، (ج) السيليسية ، كما هو الحال في الدياتومات والراديولاريا ، أو (د) العضوية ، كما هو الحال في حبوب اللقاح والأبواغ التي تمت دراستها في علم حبوب اللقاح .

يعكس هذا التقسيم اختلافات في التركيب المعدني والكيميائي لبقايا الأحافير الدقيقة (وبالتالي في طرق استخراج الأحافير) بدلاً من أي فروق تصنيفية أو بيئية صارمة . معظم الباحثين في هذا المجال ، المعروفين بعلماء الأحافير الدقيقة ، هم عادةً متخصصون في مجموعة تصنيفية واحدة أو أكثر .

أحافير دقيقة كلسية

تشمل الأحافير الدقيقة الكلسية ( CaCO3 ₎ الكوكوليثات ، والمنخربات ، وأكياس الدينوفلاجيلات الكلسية ، والأوستراكودا (الروبيان البذري).

تُجمع عينات الرواسب أو الصخور من اللب أو من المكاشف الصخرية، وتُستخلص الأحافير الدقيقة الموجودة فيها باستخدام تقنيات مخبرية فيزيائية وكيميائية متنوعة، تشمل الغربلة، والفصل حسب الكثافة باستخدام جهاز الطرد المركزي أو السوائل الثقيلة، والهضم الكيميائي للجزء غير المرغوب فيه. ثم تُثبّت عينة الأحافير الدقيقة المركزة الناتجة على شريحة زجاجية لتحليلها، عادةً باستخدام المجهر الضوئي. بعد ذلك، تُحدد التصنيفات وتُحصى. إن الأعداد الهائلة من الأحافير الدقيقة التي يمكن الحصول عليها من عينة رواسب صغيرة تسمح بجمع مجموعات بيانات قوية إحصائيًا، والتي يمكن إخضاعها لتحليل متعدد المتغيرات . تتضمن دراسة نموذجية للأحافير الدقيقة تحديد بضع مئات من العينات من كل عينة.

تُعدّ الأحافير الدقيقة ذات أهمية خاصة في علم الطبقات الحيوية . ونظرًا لوفرتها وانتشارها الواسع وسرعة ظهورها واختفائها من السجل الطبقي، فإنها تُشكّل أحافير دليلية مثالية من منظور علم الطبقات الحيوية. كما أن طبيعة بعض الأحافير الدقيقة، سواءً كانت عائمة أو سابحة، تُتيح لها ميزة الظهور في نطاق واسع من السحنات أو البيئات القديمة، فضلًا عن انتشارها شبه العالمي، مما يجعل الربط الطبقي الحيوي أكثر قوة وفعالية.

تُعدّ الأحافير الدقيقة، ولا سيما تلك الموجودة في رواسب أعماق البحار، من أهمّ السجلات التي تُوثّق التغيّرات البيئية العالمية على المدى الطويل والمتوسط ​​والقصير. ^{[ 8 ]} ففي مساحات شاسعة من قاع المحيط، تُشكّل أصداف الكائنات الدقيقة العوالقية الغارقة من المياه السطحية المصدر الرئيسي للرواسب، وهي تتراكم باستمرار (بمعدل يتراوح عادةً بين 20 و50  مليون صدفة لكل مليون سنة). وتُعتبر دراسة التغيّرات في تجمعات الأحافير الدقيقة والتغيّرات في التركيب الكيميائي لأصدافها (مثل تركيب نظائر الأكسجين) أساسيةً لأبحاث تغيّر المناخ في الماضي الجيولوجي.

بالإضافة إلى توفير أداة ممتازة لتحديد عمر الصخور الرسوبية وإعادة بناء البيئات القديمة - والتي تستخدم بكثرة في كل من جيولوجيا البترول وعلم المحيطات القديمة - فقد وجدت علم الأحياء الدقيقة القديمة أيضًا عددًا من التطبيقات غير التقليدية، مثل دورها المتزايد في التحقيقات الجنائية للشرطة أو في تحديد مصدر القطع الأثرية .

يُعد علم الأحافير الدقيقة أداةً من أدوات علم الآثار الجيولوجي، ويُستخدم في إعادة بناء المواقع والبيئات التي سكنها الإنسان. وتعكس التغيرات في وفرة الأحافير الدقيقة في طبقات المسطحات المائية الحالية والسابقة تغيرات في الظروف البيئية. وتتأثر القشريات التي تعيش بشكل طبيعي في المسطحات المائية العذبة بتغيرات الملوحة ودرجة الحموضة الناتجة عن الأنشطة البشرية. وعند ربط هذه التغيرات بتقنيات التأريخ الأخرى، يُمكن إعادة بناء البيئات التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ. وقد قدمت الدراسات التي أُجريت على بحيرة تنجانيقا لمحةً عن التغيرات البيئية التي أحدثها الإنسان على مدى 4000 عام. ^{[ 9 ]}

وقد وفرت أعمال مماثلة في جنوب غرب أمريكا القاحل معلومات عن قنوات الري التي استخدمها سكان ما قبل التاريخ من 2100 قبل الميلاد إلى 500 قبل الميلاد ^{[ 10 ]} وقد دمجت أعمال أثرية أخرى في المناخات القاحلة في جميع أنحاء الأمريكتين التحليل الأحفوري الدقيق لبناء صورة أكثر اكتمالاً للمناخ في عصور ما قبل التاريخ والنشاط البشري.

• علم الفيروسات القديمة
• الطلائعيات في السجل الأحفوري
  • قائمة المنخربات ما قبل التاريخ
• الجمعية الميكروباليونتولوجية

• برازيير، دكتور في الطب (1980)، الأحافير الدقيقة . دار نشر تشابمان وهول. رقم ISBN 0-412-44570-0
• ترافيرس، أ. (1988)، علم حبوب اللقاح القديمة . أنوين هايمان، رقم ISBN 0-04-561001-0

• الجمعية الميكروباليونتولوجية
• مركز علم حبوب اللقاح، جامعة شيفيلد، المملكة المتحدة
• الجمعية الأمريكية لعلماء حبوب اللقاح الطبقية (AASP)
• اللجنة الدولية للميكروفلور دو باليوزويك (CIMP) ، اللجنة الدولية لعلم الحفريات القديمة.
• الرابطة الدولية للعوالق النانوية
• اللجنة الفرعية التابعة لمركز دراسات الإعلام الدولي المعنية بالأكريتارخ
• اللجنة الفرعية للكيتينوزوا التابعة لمعهد علم الأحياء الدقيقة الجزيئية
• دار نشر علم الأحياء الدقيقة القديمة، وهي قسم من مشروع علم الأحياء الدقيقة القديمة، وهي منظمة غير ربحية تتمثل مهمتها في تعزيز علم الأحياء الدقيقة القديمة.
• مجموعات الأحافير الدقيقة بجامعة كاليفورنيا، بيركلي.
• مراكز المراجع الميكروباليونتولوجية التابعة لبرنامج الحفر المحيطي (ODP).
• كلية لندن الجامعية، وحدة علم الحفريات الدقيقة، بما في ذلك قاعدة بيانات صور الحفريات الدقيقة MIRACLE .
• أكثر من 2500 صورة للمنخربات مع قاعدة بيانات قابلة للبحث
• قاعدة بيانات تصنيفية شاملة ودليل للعوالق المنخربة
• قاعدة البيانات التصنيفية الرئيسية ودليل الكوكوليثوفورات وغيرها من الحفريات النانوية الكلسية