Każdego dnia od jakiegoś czasu próbowałem mozolnie wygospodarować kilka dłuższych chwil na na stworzenie nowego wpisu, jednak, jak to zwykle bywa, wysiłki te nie przyniosły spodziewanych rezultatów. W końcu jednak dogodny moment znaleźć się musiał (i się znalazł) – tym razem jednak proponuję dość niezwykłą jak na mojego bloga tematykę, z “kosmicznością” nie związaną w sumie ani trochę. Powody takiego wyskoku są w zasadzie dwa – po pierwsze nastał chyba na dobre sezon ogórkowy i całe rzesze astrofizyków i astronomów wszelakiej maści wybrały się na wyczekiwane długo urlopy, po drugie zagadnienie prezentowane poniżej, mimo że nie jest związane z Kosmosem jako takim, od dłuższego już czasu leży również w polu moich zainteresowań.

Do rzeczy więc – dziś będzie o ewolucji życia na naszej planecie. Od razu zastrzegam, zanim przejdę dalej, że moja wiedza w tej dziedzinie jest nieporównywalnie wątlejsza, niż ma to miejsce w przypadku astrofizyki (gdzie i tak w sumie wygląda to kiepsko), z tego względu z góry przepraszam wrażliwych za możliwe przeinaczenia i błędy. Formalności mamy za sobą – czas przejść do zaiste interesującego zagadnienia, jakim jest kwestia miejsca, w którym powstały pierwsze organizmy wielokomórkowe.

Nasza wiedza o prapoczątkach życia jest bardzo mętna – wiemy co prawda już co nieco o warunkach, jakie się z tym wiązały, nikt jednak nie potrafił dotąd wyjaśnić, w jaki sposób życie powstało. Popularna w niektórych kręgach jest teoria mówiąca, że “zarodniki” życia dotarły do Ziemi “na pokładzie” komet (ostatnio czytałem też frapujący artykuł o tym, że zarodniki takie dotarły do młodej Ziemi jako “pozostałości” umierającego niedaleko Słońca układu gwiazdowego, niestety link gdzieś mi zaginął), jednak nie jest to szeroko akceptowane podejście – większość naukowców, jak mi się zdaje, przychyla się do opinii, że z materii niożywionej, w praoceanach, w których istniała specyficzna mieszanka związków chemicznych zwanych “pierwotną zupą”, wykształciły się cząsteczki organiczne o rosnącym stopniu skomplikowania, by w końcu stworzyć coś, co możemy określić “życiem”. Nie mam zamiaru z tym polemizować – ciekawe jednak jest to, że mimo doświadczeń nikomu tak naprawdę nie udało się powtórzyć tego “eksperymentu”. Hipoteza pozostaje więc hipotezą.

Generalnie jednak praoceany uważane są za kolebkę życia. Załóżmy, że tak sprawy się miały w rzeczywistości, jednak mówimy tutaj o najprostszych organizmach, jednokomórkowcach, które następnie przez miliardy lat niepodzielnie rządziły naszą planetą. Dopiero bowiem “zaledwie” kilkaset milionów lat temu ewolucja przyspieszyła niewspółmiernie – po miliardach lat względnej stagnacji pojawiły się na Ziemi pierwsze stworzenia wielokomórkowe. Mówimy tutaj o ediakarze – epoce geologicznej, która trwała od mniej więcej 635 do 542 milionów lat temu.

W wykopaliskach z tego okresu znaleziono pierwsze ślady zwierząt wielokomórkowych. I choć prawdziwa eksplozja życia nastąpiła w kolejnej epoce, kambrze, ediakar jako taki ma kolosalne znaczenie dla ewolucji życia na Ziemi. Ponieważ zgodnie z wspomnianą wyżej hipotezą zakładamy, że pierwsze organizmy powstały w praoceanach, nieodległa temu jest również hipoteza, że tak samo było w przypadku wielokomórkowców. Czy jednak na pewno?

Thomas Bristow to naukowiec z University of California (Riverside, USA). Wraz z kolegami ze swej uczelni opublikował niedawno w fachowym piśmie “Proceedings of the National Academy of Sciences” artykuł naukowy, w którym sugeruje, iż pierwsze wielokomórkowce powstały nie w praoceanach, a w śródlądowych zbiornikach wodnych (jeziorach). W jaki sposób doszedło do takiego wniosku?

Otóż Bristow i koledzy grzebali sobie w warstwach kopalnych formacji Doushantuo, datowanych an ok. 600 mln lat wstecz, znajdujących się w południowych Chinach. W trakcie tego radosnego grzebania naukowcy specjalną uwagą obdarzyli minerały, występujące w tych warstwach. Ku zaskoczeniu badaczy ich skład chemiczny wydaje się nie do końca pasować do przypuszczalnego składu ówczesnych praoceanów – odkryli bowiem minerał o przyciężkawej nazwie: montmorillonit magnezowy (saponit), minerał z grupy krzemianów, wraz z produktami jego “twardnięcia”. Kłopot w tym, że minerał ten zazwyczaj powstaje w warunkach, które nie są do pogodzenia ze składem praoceanów – o ile uważamy, że praoceany były bardzo słone, o tyle mont…, ech, saponit powstaje przy wartości pH równej 9,0 lub nawet większej, a więc przy dużej zasadowości (zbliżonej do zasadowości dobrze nam znanego mydełka).

Dodatkowo minerał ten nie jest równomiernie rozmieszczony w badanych pokładach, czego spodziewać by się można po jego zawartości w praoceanie – pojawia się tylko miejscami, co sugeruje odseparowanie jego skupisk z jakiegoś względu. Przy założeniu, że w prehistorii Ziemi minerały powstawały w podobny sposób jak ma to miejsce dzisiaj, niedaleko stąd do stwierdzenia, że saponit powstawał w oddzielonych od siebie, względnie niewielkich, zbiornikach wodnych.

Sugestia Bristowa i jego drużyny wydaje się być całkiem logiczna – praoceany zgodnie z naszą wiedzą były potwornie słone, tym samym tlen jako taki rozpuszczał się w nich dość kiepsko. Z tego między innymi względu miejsce to wydawać się może raczej niedogodnym miejscem dla powstania wielokomórkowców. Jednak prawdziwie fascynującym wnioskiem, płynącym automatycznie z tego założenia jest coś innego – skoro mówimy o odizolowanych zbiornikach wodnych, w których powstawało życie, nie można wykluczyć, że ewolucja przebiegała w nich w zupełnie inny sposób i zbiorniki takie owocowały niepowiązanymi ze sobą, kształtującymi się osobno, formami życia! Bristow, mimo takiej sugestii, podchodzi jednak do sprawy jak przysłowiowy pies do jeża – zastrzega, że aby wykazać coś takiego trzeba jeszcze sporo dalszych badań.

Dotąd zakładano, że życie ewoluowało w praoceanach, skąd dopiero po dłuuugim czasie przedostało się na ląd i w końcu do izolowanych mórz i jezior. O ile w przypadku prawdziwych prapoczątków wydaje się to mocno prawdopodobne, praca Bristowa rzuca nowe światło na kwestię powstania wielokomórkowych stworzeń – kolejność zasiedlania zostaje postawiona na głowie. Czy badacze mają rację, okaże się oczywiście dopiero z czasem.

Praca naukowa Bristowa i kolegów

Źródła:

Link 1

Link 2

Grafika: Dziwne “kuleczki” na zdjęciu powyżej to, jak się uważa, najstarsze ze znanych embrionów wielokomórkowców, znalezione w formacji Doushantuo

Źródło zdjęcia

Credit: Prof. Shuhai Xiao (Virginia Tech University)