Prve životinje na Zemlji su bile spužve

Tim američkih geokemičara s tehnološkog instituta MIT, otkrio je nove dokaze u vrlo starim stijenama koji sugeriraju da su neke od prvih životinja na Zemlji vjerojatno bili preci moderne morske spužve.

U studiji objavljenoj u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, istraživači izvještavaju da su identificirali „kemijske fosile“ koje su možda ostavile drevne spužve u stijenama starim više od 541 milijuna godina. Kemijski fosil je ostatak biomolekule koja potječe od živog organizma koji je od tada zakopan, transformiran i sačuvan u sedimentu, ponekad stotinama milijuna godina.

Novo identificirani kemijski fosili su posebne vrste sterana, koji su geološki stabilan oblik sterola, poput kolesterola, koji se nalaze u staničnim membranama složenih organizama. Istraživači su pratili ove posebne sterane do klase morskih spužvi poznatih kao demospužve. Danas demospužve dolaze u ogromnom rasponu veličina i boja te žive diljem oceana kao mekane i gnjecave filtrirajuće životinje. Njihovi drevni pandani možda su dijelili slične karakteristike.

„Ne znamo točno kako su ti organizmi izgledali tada, ali apsolutno su živjeli u oceanu, bili su mekog tijela i pretpostavljamo da nisu imali silicijev kostur“, kaže Roger Summons, profesor geobiologije emeritus na MIT-ovom Odjelu za Zemlju, atmosferu i planetarne znanosti (EAPS).

Otkriće kemijskih fosila specifičnih za spužve koje je provela ova skupina nudi snažne dokaze da su preci demospužvi bili među prvim životinjama koje su evoluirale, i da su to vjerojatno učinili mnogo ranije od ostalih glavnih životinjskih skupina na Zemlji.

Istraživači su tražili kemijske fosile u stijenama koje datiraju iz edijakaranskog razdoblja. Prikupili su uzorke iz bušotina i izdanaka u Omanu, zapadnoj Indiji i Sibiru te analizirali stijene tražeći potpise sterana, geološki stabilnog oblika sterola koji se nalazi u svim eukariotima (biljkama, životinjama i svim organizmima s jezgrom i membranski vezanim organelama).

Tim se usredotočio na kemiju ovih spojeva i shvatio da isti gen izveden iz spužve može proizvesti još rjeđi sterol, s 31 atomom ugljika (C31). Kada su analizirali svoje uzorke stijena na C31 sterane, pronašli su ih u iznenađujuće velikoj količini, zajedno sa C30 steranima. 

Istraživači su također dobili uzorke modernih demospužvi i analizirali ih na C31 sterole. Otkrili su da su steroli, biološki prekursori C31 sterana koji se nalaze u stijenama, doista prisutni u nekim vrstama suvremenih demospužvi.

Idući korak dalje, kemijski su sintetizirali osam različitih C31 sterola u laboratoriju kao referentne standarde kako bi provjerili njihove kemijske strukture. Zatim su obradili molekule na načine koji simuliraju kako bi se steroli mijenjali kada bi se taložili, zakopali i bili izloženi tlaku tijekom stotina milijuna godina. Otkrili su da su produkti samo dva takva sterola točno usklađeni s oblikom C31 sterola  koje su pronašli u drevnim uzorcima stijena. Prisutnost dva i odsutnost ostalih šest pokazuje da ti spojevi nisu proizvedeni slučajnim nebiološkim procesom.

Nalazi, potkrijepljeni višestrukim istraživanjima, snažno podupiru ideju da su sterani pronađeni u drevnim stijenama doista nastali djelovanjem živih organizama, a ne geološkim procesima. Štoviše, ti su organizmi vjerojatno bili preci demospužvi, koje su do danas zadržale sposobnost proizvodnje istog niza spojeva.

Istrživači sada planiraju tražiti kemijske fosile u drevnim stijenama iz drugih regija svijeta. Iz stijena koje su do sada uzorkovali mogu zaključiti samo da su se sedimenti i spužve formirali negdje tijekom edijakaranskog razdoblja. S više uzoraka imat će priliku suziti istraživanje o tome kada su se neke od prvih životinja oblikovale.