شناسایی درختان باستانی از کهربا

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از SocietyForScience، ممکن است منشاء تکه‌ کهربای کشف‌شده در جنوب‌شرقی آسیا، به نوعی درخت باستانی ناشناخته بازگردد؛ جونا کارلبرگ، دختر 19 ساله سوئدی، پس از آنالیز صمغ فسیل‌شده این درخت، به نتیجه مذکور رسیده است. امکان دارد کشف وی منجر به دریافت اطلاعات جدیدی درباره اکوسیستمی شود که میلیون‌ها سال پیش وجود داشته است.

اکثر فسیل‌ها یا آثار به جامانده از حیات باستان، شبیه سنگ‌های کدر و مات هستند چراکه معمولا ساخته شده از مواد معدنی هستند که به مرور زمان جایگزین ساختار ارگانیسم‌های باستانی می‌شود. اما کهربا، اغلب سوسویی از یک درخشش طلایی گرم دارد. کهربا در آغاز قطره‌ای چسبان از رزین داخلی یک درخت بوده است. سپس، وقتی که درخت به زمین افتاد و مدفون شد، میلیون‌ها سال تحت فشار و گرمای اعماق پوسته زمین قرار می‌گیرد و مولکول‌های کربن‌دار رزین به منظور تشکیل پلیمری طبیعی به‌هم می‌پیوندند (پلیمر مولکول‌های زنجیرمانند بلندی هستند.)

کهربا برای زیبایی‌اش ارزشمند است اما دیرینه‌شناسان کهربا را به دلیل دیگری دوست دارند. رزین اصلی بسیار چسبنده است. این ویژگی اغلب باعث می‌شود که موجودات کوچک یا هر چیز دیگری که بیش از اندازه ظریف است تا به روش دیگری حفظ شود، درون کهربا به دام بیفتد؛ مانند حشرات، پر، تکه‌ای خر و حتی رشته‌ای از تار عنکبوت. این گونه فسیل‌ها امکان دید کامل‌تری به حیواناتی که در اکوسیستم آن روزها می‌زیسته‌اند را برای دانشمندان فراهم می‌کند.

به گفته جونا کارلبرگ، حتی اگر کهربا دارای تکه‌ای حیوانی نباشد، باز هم می‌تواند حاوی سرنخ‌های مفیدی باشد مثل اینکه کجا تشکیل شده است. تمرکز وی روی پیوندهای شیمیایی، نیروی‌های الکتریکی که اتم‌های کهربا را در کنار هم نگه می‌دارند، رزین اصلی کهرباست. پژوهشگران می‌توانند از این پیوندها نقشه‌برداری کنند و به مقایسه آنها با نمونه‌هایی بپردازند که از رزین درختان مدرن و تحت فشار و گرما تشکیل شده‌اند. این پیوندها می‌توانند در گونه‌های مختلف درخت، متفاوت باشند. بدین‌ترتیب، دانشمندان قادر به شناسایی گونه درختی می‌شوند که رزین را تولید کرده است.

پودر کردن کهربا

جونا برای پروژه خود، شش قطعه از کهربای برمه‌ای را مورد مطالعه قرار داد که در میانمار کشف شده‌ است. تقریبا 2 هزار سال است که این کهربا استخراج شده، با این حال هیچ پژوهش علمی‌ای روی نمونه رزین کهربا آزمایش نکرده‌ است.

ابتدا، جونا قطعات کوچکی از کهربا را پودر کرد. سپس، پودرها را در کپسولی کوچک جمع کرد و آن را در میدان‌های مغنایسی که قدرت و جهت آن به سرعت تغییر می‌کند، قرار داد. جونا با تغییر تدریجی میدان‌ها کارش را آغاز کرد و سپس به آرامی فرکانسی را که در آن قدرت و جهت آنها متفاوت بود، افزایش داد.

وی از این طریق قادر به شناسایی نوع پیوند شیمیایی در کهربا شد. پیوندهای خاصی در فرکانس‌های خاصی در طیف وسیعی از فرکانس‌هایی که جونا امتحان کرده است، بسامدافزایی می‌کند یا به‌شدت مرتعش می‌شوند. کودکی را روی تاب تصور کنید. اگر کودک یک بار در هر ثانیه در یک فرکانس خاص تاب داده شود، در فاصله زیادی از زمین تاب نمی‌خورد، اما اگر کودک در فرکانس رزوناس(تشدیدی) تاب هل داده شود، مطمئنا در ارتفاع بالایی قرار می‌گیرد.

در آزمایش‌های جونا، اتم‌ها در انتهای هر پیوند شیمیایی مانند دو وزنه متصل به یک فنر رفتار می‌کنند. آنها به عقب و جلو نوسان می‌کنند، می‌تابند و در اطراف خطی که به اتم می‌پیوندد، می‌چرخند. در برخی از فرکانس‌ها، پیوندهای بین دو اتم کربن کهربا بسامدافزایی می‌کنند. اما پیوندهای متصل به یک اتم کربن و نیتروژن در مجموعه متفاوتی از فرکانس‌ها بسامدافزایی می‌کنند. مجموعه فرکانس‌های رزوناس تولیدی برای هر نمونه از کهربا به عنوان نوعی «اثرانگشت» عمل می‌کند.

جونا به مقایسه اثرانگشت‌های کهربای باستان با رزین‌های امروزی (به دست آمده در مطالعات پپیشین) پرداخت. پنج مورد از شش نمونه وی با نوعی کهربای شناخته‌شده مطابقت داشت. دانشمندان این پدیده را «گروه الف» می‌نامند. تکه‌هایی از کهربا که احتمالا از گیاهان مخروطی هستند به گروهی به نام «Aracariauaceae» تعلق دارند. مشخص شد که این گونه از درختان ضخیم تنه که در امروزه در نیمکره جنوبی رشد می‌کنند، در دوران دایناسورها تقریبا در سراسر جهان می‌روییده‌اند.

گزارش: هانا حیدری