Naukowcy z MIT znaleźli w skałach ślady najstarszego zwierzęcia na Ziemi

Grupa geochemików z Massachusetts Institute of Technology opublikowała na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences wyniki analiz molekularnych odcisków zachowanych w niezwykle starych skałach pobranych w Omanie, Indiach i na Syberii. Mowa o tak zwanych skamieniałościach chemicznych, czyli przetworzonych resztkach substancji organicznych, które w osadach przetrwały setki milionów lat.

Największą uwagę badaczy przyciągnęły sterany - trwałe geologicznie odmiany steroli. Sterole, do których zalicza się także znany nam cholesterol, budują błony komórkowe organizmów eukariotycznych, czyli roślin, zwierząt i każdej formy życia posiadającej jądro komórkowe - a więc i nas. Ich wykrycie w skałach z tego okresu sugeruje, że skomplikowane formy życia istniały na Ziemi znacznie wcześniej, niż dotąd sądzono.

Dlaczego sterany C30 i C31 mają takie znaczenie?

Cholesterol obecny w organizmie człowieka zawiera 27 atomów węgla, a sterole roślinne najczęściej 29. Struktura z 30 atomami węgla należy do rzadkości, a wariant z 31 atomami to już zjawisko wyjątkowe dla biologów. Już w 2009 roku naukowcy z MIT ustalili, że w skałach z okresu ediakaru obecne są sterany C30, które - jak dziś wiadomo z dużą dozą pewności - miały swoje źródło w prehistorycznych gąbkach.

W tych samych próbkach zespół wykrył również sterany C31, powiązane z enzymem kodowanym przez gen charakterystyczny dla dzisiejszych demogąbek. To odkrycie pozwala wskazać konkretną gałąź drzewa ewolucyjnego.

Demogąbki - wcale nie chodzi o wersję próbną

Demospongiae, czyli demogąbki, to obecnie najliczniejsza grupa gąbek morskich, mimo że ich nazwa może brzmieć nieco żartobliwie w tym kontekście. Charakteryzują się miękkim ciałem, często bez sztywnego krzemionkowego szkieletu, i żyją jako organizmy filtrujące wodę w prawie każdym oceanie świata. Ich prehistoryczni przodkowie najpewniej wyglądali podobnie - były to nieskomplikowane, miękkie stworzenia bez twardych struktur, które rzadko zostają uwiecznione w klasycznej formie skamieniałości.

Właśnie w tym tkwi cały problem. Zapis geologiczny z okresu ediakaru jest niezwykle ubogi, a organizmy o miękkiej budowie praktycznie nie zachowują się w skałach w tradycyjny sposób.

Trzy poszlaki prowadzące do jednej hipotezy

Sterany C30 i C31 odkryto w osadach starszych niż 541 milionów lat. Dzisiejsze demogąbki faktycznie wytwarzają sterole biologiczne odpowiadające tym związkom. W związku z tym naukowcy stworzyli w warunkach laboratoryjnych osiem odmian steroli C31 i wystawili je na działanie warunków imitujących miliony lat zalegania w osadach - zastosowano wysokie ciśnienie, odpowiednio dobrano temperaturę oraz czas trwania procesu, rzecz jasna w formie kontrolowanej symulacji.

Z ośmiu przebadanych wariantów jedynie dwa dały produkty zgodne z tymi, które wykryto w próbkach skalnych. Sześć pozostałych nie zgadzało się z rzeczywistymi znaleziskami. To silny dowód przemawiający przeciwko tezie, że owe związki powstały w sposób losowy, jako skutek zwykłych procesów geologicznych.

Ediakar a wybuch życia w kambrze

Ediakar, epoka trwająca od 635 do 541 miliona lat temu, była okresem poprzedzającym kambryjską "eksplozję życia", gdy w relatywnie krótkim czasie wykształciło się wiele zaawansowanych form zwierzęcych. Jeśli przodkowie demogąbek istnieli już wtedy, to znaczy, że proces ewolucji zwierząt ruszył wcześniej, niż wskazywał na to tradycyjny zapis skamieniałości. I ma to swoją logikę. W skali czasu geologicznego to nie jest przewrót - różnica sprowadza się do kilku, może kilkunastu milionów lat. Dla geologii to drobiazg, ale z perspektywy procesów ewolucyjnych - ogromna zmiana.

Co planują badacze w kolejnym etapie?

Naukowcy zamierzają kontynuować badania kolejnych próbek pochodzących z innych zakątków świata. Obecnie można przyjąć z dużą dozą pewności, że demogąbki należą do najsilniejszych kandydatów na tytuł jednych z najstarszych zwierząt na Ziemi. To główny wniosek płynący z tego istotnego dla zrozumienia historii życia na naszej planecie badania. Podręczniki biologii nie wymagają radykalnego przepisania, jednak naukowcy z pewnością będą mieli teraz wiele pracy przy wyjaśnianiu innych aspektów tej zagadki.

Źródło: AntyWeb