Για δεκαετίες, οι επιστήμονες αναζητούσαν απάντηση σε ένα από τα πιο θεμελιώδη ερωτήματα της ύπαρξής μας: ποιο ήταν το πρώτο ζώο που εμφανίστηκε στη Γη; Οι κλασικοί απολιθωμένοι σκελετοί και κελύφη μάς μεταφέρουν μέχρι την περίφημη «Κάμβρια Έκρηξη» — περίπου 541 εκατομμύρια χρόνια πριν — όταν η πολύπλοκη ζωή φαίνεται να έκανε ξαφνικά την εμφάνισή της. Όμως μια νέα μελέτη, δημοσιευμένη στο περιοδικό PNAS, έρχεται να αλλάξει αυτή την αφήγηση, αποκαλύπτοντας ότι τα πρώτα ζώα εμφανίστηκαν πολύ νωρίτερα. Και όχι, δεν είχαν μάτια, άκρα ή οστά. Ήταν σπόγγοι.
Η χημεία ως χρονομηχανή
Η ομάδα γεωεπιστημόνων που υπογράφει τη μελέτη ανακάλυψε μοριακά απολιθώματα, δηλαδή χημικά ίχνη που λειτουργούν σαν υπογραφές ζωής. Πρόκειται για ένα είδος «χημικού αποτυπώματος» που μπορεί να διατηρηθεί σε βράχους για δισεκατομμύρια χρόνια, ακόμη κι όταν δεν υπάρχουν καθόλου φυσικά απολιθώματα.
Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε μια ουσία που ονομάζεται στεράνη C30, η οποία είχε βρεθεί πριν από μια δεκαετία σε πετρώματα της Νεοπροτεροζωικής περιόδου. Η ένωση αυτή είναι προϊόν αποδόμησης των στερολών που παράγουν σήμερα τα λεγόμενα demosponges, ένα είδος σπόγγων με μαλακό σώμα. Από τότε, οι σπόγγοι θεωρούνταν ισχυροί υποψήφιοι για τον τίτλο του πρώτου ζώου στη Γη.
Ωστόσο, η επιστημονική κοινότητα παρέμενε διστακτική. Μήπως αυτές οι ενώσεις προήλθαν από άλγη ή από κάποια μη βιολογική, γεωλογική διαδικασία; Η αμφιβολία αυτή κράτησε για χρόνια.
Νέα χημικά ίχνη ξεκαθαρίζουν το τοπίο
Η απάντηση ήρθε χάρη στην ανακάλυψη δύο νέων, εξαιρετικά σπάνιων βιοδεικτών: των C31 στερανών, γνωστών ως 24-nbc και 24-secbc.
Το κρίσιμο στοιχείο δεν ήταν απλώς η ανίχνευσή τους, αλλά το γεγονός ότι βρέθηκαν μαζί με την ήδη γνωστή στεράνη C30. Ο συνδυασμός αυτός αποτέλεσε την υπογραφή που μόνο οι σπόγγοι φαίνεται να μπορούν να αφήσουν πίσω τους.
Τριπλή γραμμή αποδείξεων
Για να επιβεβαιώσουν τη θεωρία τους, οι ερευνητές ακολούθησαν τρεις παράλληλες γραμμές έρευνας – ένα είδος επιστημονικής αστυνομικής ιστορίας.
Πρώτον, ανέλυσαν αρχαία πετρώματα από το Ομάν, τη Σιβηρία και την Ινδία, ηλικίας μεταξύ 635 και 541 εκατομμυρίων ετών (Εδιακαρική περίοδος). Σε όλες τις περιπτώσεις, τα πετρώματα που περιείχαν μεγάλες ποσότητες του C30 παρουσίαζαν και τα νέα μόρια C31 – ιδιαίτερα το 24-secbc.
Δεύτερον, η ομάδα εξέτασε σύγχρονους σπόγγους και διαπίστωσε ότι όσοι παράγουν μεγάλες ποσότητες των πρόδρομων ενώσεων του C30, παράγουν επίσης και τις ενώσεις του C31. Η ταύτιση αυτή ανάμεσα στους σημερινούς οργανισμούς και στα απολιθωμένα μόρια θεωρείται ισχυρότατη ένδειξη κοινής προέλευσης.
Τρίτον, στο εργαστήριο οι ερευνητές συνέθεσαν οκτώ πιθανά ισομερή των πρόδρομων ενώσεων του C31 και τα υπέβαλαν σε διαδικασίες που προσομοιάζουν την απολίθωση. Από τα οκτώ, μόνο δύο μετατράπηκαν στις ακριβείς χημικές δομές που εντοπίστηκαν στα αρχαία πετρώματα — τις 24-nbc και 24-secbc. Έτσι, απέκλεισαν οριστικά το ενδεχόμενο τυχαίας ή μη βιολογικής προέλευσης.
Οι σπόγγοι ως οι πρώτοι «πολίτες» της Γης
Το εύρημα αυτό μεταθέτει την απαρχή του ζωικού βασιλείου πολύ πριν από την Κάμβρια Έκρηξη. Οι σπόγγοι ταιριάζουν απόλυτα σε αυτόν τον ρόλο. Παρά το ότι είναι πολυκύτταροι οργανισμοί, η δομή τους παραμένει εξαιρετικά απλή: αποτελούνται από ομάδες κυττάρων που συνεργάζονται, χωρίς να σχηματίζουν πολύπλοκους ιστούς ή όργανα.
Αντιπροσωπεύουν, λοιπόν, το πρώτο εξελικτικό βήμα από τη μονοκύτταρη ζωή – που εμφανίστηκε στη Γη πριν από περίπου 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια – προς την πολυπλοκότητα του ζωικού βασιλείου. Με άλλα λόγια, οι σπόγγοι αποτελούν τον πιο λογικό «πρόλογο» στην ιστορία της ζωής όπως τη γνωρίζουμε.
Μια νέα εποχή παλαιοβιοχημείας
Η ανακάλυψη αυτή δεν λύνει μόνο ένα παλιό μυστήριο, αλλά ανοίγει και νέους δρόμους. Χάρη σε αυτή τη διπλή χημική υπογραφή (C30 + C31), οι επιστήμονες μπορούν πλέον να ψάξουν για ακόμη αρχαιότερα δείγματα και να προσδιορίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την πραγματική «ημερομηνία γέννησης» του ζωικού βασιλείου.
Πέρα από την επιστημονική της σημασία, η μελέτη αλλάζει και τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε την εξέλιξη: δεν ξεκίνησε από επιβλητικά πλάσματα με οστά και κελύφη, αλλά από αθόρυβα, μαλακά όντα που καθάριζαν το νερό και έβαλαν τα θεμέλια της ζωής.
[via]
