Τα ζώα θα μπορούσαν να ήταν περίπου εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα από ό,τι πιστεύαμε στο παρελθόν
Σύμφωνα με τις πιο ευρέως αποδεκτές θεωρίες, οι εξελικτικοί βιολόγοι υποστηρίζουν ότι η ζωή στη Γη ξεκίνησε πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, ξεκινώντας με μονοκύτταρα βακτήρια και σταδιακά δίνοντας τη θέση της σε πιο πολύπλοκους οργανισμούς. Σύμφωνα με αυτό το ίδιο εξελικτικό χρονοδιάγραμμα, οι πρώτοι σύνθετοι οργανισμοί εμφανίστηκαν κατά τη νεοπρωτοζωική εποχή (περίπου 800 εκατομμύρια χρόνια πριν), οι οποίοι έλαβαν τη μορφή μυκήτων, φυκών, κυανοβακτηρίων και σπόγγων.
Ωστόσο, λόγω των πρόσφατων ευρημάτων που έγιναν στον Αρκτικό Κύκλο, φαίνεται ότι τα σφουγγάρια μπορεί να υπήρχαν στους ωκεανούς της Γης εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα από ό,τι πιστεύαμε! Αυτά τα ευρήματα έγιναν από την καθηγήτρια Elizabeth Turner του Πανεπιστημίου Laurentian, η οποία ανακάλυψε ποια θα μπορούσαν να είναι τα απολιθωμένα υπολείμματα σφουγγαριών που είναι 890 εκατομμυρίων ετών . Εάν επιβεβαιωθούν, αυτά τα δείγματα θα προϋπήρχαν των παλαιότερων απολιθωμένων σπόγγων κατά περίπου 350 εκατομμύρια χρόνια.
Ελίζαμπεθ Τέρνερ είναι Καθηγητής Ανθρακικής Ιζηματολογίας και Παλαιοντολογίας Ασπόνδυλων με το Harquail School of Earth Sciences , Πανεπιστήμιο Laurentian, στο Sudbury, Οντάριο. Είναι επίσης γεωλόγος με 30 χρόνια εμπειρίας στα Βορειοδυτικά Εδάφη του Καναδά, η οποία ειδικεύεται στη δυναμική των ανθρακικών και σχιστολιθικών λεκανών που χρονολογούνται στην Πρωτοζωική και Παλαιοζωική Εποχή. Η μελέτη που περιγράφει την έρευνά της εμφανίστηκε στις 28 Ιουλίουουτεύχος του περιοδικού Φύση .
Αυτός είναι ο σκελετός ενός σύγχρονου σφουγγαριού μπάνιου ή κερατωμένου σφουγγαριού από την Ελλάδα που φαίνεται στο μικροσκόπιο, το οποίο έχει παρόμοια δομή με τα απολιθώματα. Πίστωση: Elizabeth Turner/Laurentian University
Για να συνοψίσουμε, τα σφουγγάρια είναι απλές μορφές ζωής και μία από τις πρώτες μορφές πολυκύτταρης ζωής. Γενετικά στοιχεία από τα σύγχρονα σφουγγάρια έδειξαν ότι οι πρώτοι σπόγγοι εμφανίστηκαν κατά τη Νεοπρωτεροζωική Εποχή (περίπου 1.000 έως 541 εκατομμύρια χρόνια πριν), αλλά απολιθωμένα υπολείμματα αυτής της περιόδου λείπουν. Η Turner ανακάλυψε αυτά τα απολιθώματα ενώ έκανε επιτόπια έρευνα στην οροσειρά Mackenzie στα βορειοδυτικά εδάφη του Καναδά ως μέρος του διδακτορικού της.
Ενώ αυτή η περιοχή, η οποία συνορεύει με τη γειτονική επικράτεια του Yukon, είναι μέρος του Αρκτικού Κύκλου σήμερα, βρισκόταν σε μια ρηχή εσωτερική θάλασσα στη μέση της υπερηπείρου της Rodinia πριν από 890 εκατομμύρια χρόνια - η οποία ήταν πολύ πιο κοντά στον ισημερινό. Ο Turner βρήκε αυτά τα απολιθωμένα υπολείμματα ενώ εξερευνούσε θύλακες και ρωγμές ασβεστολιθικών υφάλων που σχηματίζονται παρουσία φωτοσυνθετικών μικροβίων γνωστών ως κυανοβακτήρια (γνωστοί και ως στρωματόλιθοι).
Αυτά τα απολιθωμένα υπολείμματα είχαν εμφάνιση σαν σκουλήκι και πιθανότατα σχηματίστηκαν παρουσία βακτηρίων που εναπόθεταν ανθρακικό ασβέστιο, όπως υποδεικνύεται από τα δίκτυα δομών σε σχήμα σωλήνα και την παρουσία κρυστάλλων ασβεστίτη μέσα και γύρω από αυτά. Αυτές οι δομές μοιάζουν πολύ με τους ινώδεις σκελετούς που έχουν παρατηρηθεί με το σύγχρονο κεράτινο σφουγγάρι, καθώς και με δομές σε ανθρακικά πετρώματα που έχουν αποδοθεί στην αποσύνθεση αυτών των ζώων.
«Είναι πραγματικά πανομοιότυπα με αυτά που είχα στα πολύ παλαιότερα βράχια μου», είπε ο Turner σε ένα πρόσφατη συνέντευξη στο CBC . «Δεν υπήρχαν άλλες πραγματικά βιώσιμες ερμηνείες του υλικού». Τα κοιτάσματα ασβεστόλιθου όπου τα βρήκε ο Turner είναι επίσης παρόμοια με τα περιβάλλοντα όπου ζουν σήμερα σφουγγάρια. Ο καθηγητής Turner θεωρεί ότι οι δομές θα μπορούσαν να είναι τα απολιθωμένα υπολείμματα κεράτινων σφουγγαριών που ζούσαν ανάμεσα σε υφάλους ανθρακικού ασβεστίου πριν από 890 εκατομμύρια χρόνια.
Αυτά τα μικροσκοπικά απολιθώματα 890 εκατομμυρίων ετών που βρέθηκαν στα Βορειοδυτικά Εδάφη πιστεύεται ότι είναι τα υπολείμματα ενός αρχαίου σφουγγαριού. Αν συμβαίνει αυτό, θα ήταν μακράν τα παλαιότερα απολιθώματα ζώων που έχουν βρεθεί ποτέ. Πίστωση: Elizabeth Turner/Laurentian University
Για δεκαετίες, ο Turner προβληματιζόταν με αυτά τα δείγματα και περιοδικά επέστρεφε στα βουνά Mackenzie για να συλλέξει περισσότερα δείγματα. Στη συνέχεια, μεταξύ 2014 και 2021, οι ερευνητές στο Γερμανία , και το ΗΠΑ και Κορέα δημοσίευσε έρευνα που δείχνει πώς παρόμοια απολιθώματα θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί από κερατοειδή σφουγγάρια. Αυτό οδήγησε τον Turner στο συμπέρασμα ότι τα απολιθώματα που μοιάζουν με σκουλήκια μπορεί να μην σχηματίστηκαν παρουσία μικροβίων, αλλά ήταν το αποτέλεσμα σφουγγαριών που υπήρχαν πριν από 890 εκατομμύρια χρόνια.
Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η εξέλιξη των πρώιμων ζώων θα μπορούσε να είχε συμβεί ανεξάρτητα από το « Μεγάλη εκδήλωση οξυγόνωσης », που ξεκίνησε πριν από περίπου 2,4 έως 2 δισεκατομμύρια χρόνια όταν η φωτοσύνθεση μεταβολίζει το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και παρήγαγε μοριακό οξυγόνο. Για τα επόμενα δισεκατομμύρια χρόνια, μεγάλο μέρος αυτού του οξυγόνου απορροφήθηκε από τους ωκεανούς και τον φλοιό της Γης, αλλά περίπου. Πριν από 800 εκατομμύρια χρόνια, τα επίπεδα οξυγόνου πιστεύεται ότι έχουν φτάσει στο σημείο που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν τη ζωή των ζώων.
Εάν αυτές οι δομές αποδεικνύονταν ότι είναι απολιθωμένα υπολείμματα αρχαίων σφουγγαριών, θα μπορούσε να σημαίνει ότι η εξέλιξη των πρώιμων ζώων συνέβη ανεξάρτητα από αυτό το γεγονός οξυγόνωσης. Επιπλέον, οι θύλακες και οι σχισμές των υφάλων όπου βρέθηκαν ήταν πολύ σκοτεινές για να ζουν τα φωτοσυνθετικά κυανοβακτήρια, επομένως δεν ήταν πιθανό να υπάρχει ανταγωνισμός μεταξύ των σφουγγαριών και άλλων μικροβίων.
Ωστόσο, θα μπορούσαν ακόμα να βρίσκονται σε αρκετά κοντινή απόσταση, ώστε τα σφουγγάρια να μπορούσαν να συλλάβουν λίγο οξυγόνο που παράγεται από τα κυανοβακτήρια (το οποίο ήταν σε έλλειψη εκείνη την εποχή). Θα σήμαινε επίσης ότι η πρώιμη ζωή των ζώων επέζησε από σοβαρές εποχές παγετώνων που συνέβησαν μεταξύ 720 και 635 εκατομμυρίων ετών - κατά την Κρυογενική Εποχή. Όλα τα δείγματα που ανακαλύφθηκαν προηγουμένως χρονολογούνται σε περιόδους που ήρθαν μετά από αυτήν τη γεωλογική περίοδο.
Αυτή είναι μια από τις τοποθεσίες στα βουνά Mackenzie των βορειοδυτικών εδαφών. Τα βουνά περιέχουν ασβεστόλιθο από τεράστιους αρχαίους υφάλους, όπου βρέθηκαν τα απολιθώματα. Πίστωση: Elizabeth Turner/Laurentian University
Αυτό περιλαμβάνει το Απολιθώματα 574 εκατομμυρίων ετών ανακαλύφθηκε στο οικολογικό καταφύγιο Mistaken Point στο Newfoundland και το θαλάσσιο πλάσμα που μοιάζει με φύλλα, γνωστό ως Dickinsonia , που είναι περίπου 558 εκατομμυρίων ετών. Από τη δημοσίευσή της, η μελέτη της Turner έχει αξιολογηθεί από ομοτίμους και πολλοί επιστήμονες έχουν εκφράσει δημόσια την υποστήριξή της για τα ευρήματά της – κάτι που είναι ασυνήθιστο καθώς η διαδικασία αξιολόγησης από ομοτίμους είναι συνήθως ανώνυμη.
Άλλοι ερευνητές παραμένουν δύσπιστοι, όπως ο Jonathan Antcliffe, ένας παλαιοντολόγος στο Πανεπιστήμιο της Λωζάνης (UNIL) στην Ελβετία, ο οποίος έχει αμφισβητήσει προηγούμενους ισχυρισμούς για απολιθώματα για το «παλαιότερο σφουγγάρι». Υπάρχει επίσης ο Qing Tang, ένας μεταδιδακτορικός ερευνητής από το Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ, ο οποίος συνέκρινε αυτά τα ευρήματα με απολιθώματα που χρονολογούνται πριν από 635 εκατομμύρια και 538 εκατομμύρια χρόνια. Και εδώ, αυτά τα απολιθώματα θεωρήθηκε ότι ήταν υπολείμματα σφουγγαριών, αλλά αργότερα διαπιστώθηκε ότι δημιουργήθηκαν από μικρόβια. Οπως και είπε ο Qing στο CBC :
«Αυτή η ανακάλυψη είναι γενικά πολύ ενδιαφέρουσα. Θα είναι ένα μεγάλο βήμα προς την καλύτερη κατανόηση της πρώιμης εξέλιξης των ζώων εάν τελικά επιβεβαιωθεί η ερμηνεία του σπόγγου κερατόζης, ιδιαίτερα λόγω της ηλικίας του… Ωστόσο, όπως αναφέρεται στον τίτλο, αυτές οι δομές καλούνται καλύτερα πιθανά απολιθώματα σφουγγαριών λόγω σχετικά λίγων χαρακτήρων διατηρημένο.»
Σαφώς, θα χρειαστούν περισσότερες δοκιμές για την επαλήθευση των συμπερασμάτων του Turner και πιθανότατα θα χρειαστεί να ληφθούν περισσότερα δείγματα από την περιοχή για λόγους σύγκρισης. Όπως πάντα, το έργο της ανασυγκρότησης της ιστορίας της Γης και της βιολογικής εξέλιξης είναι επίπονο. Αλλά με κάθε νέα ανακάλυψη, τα μυστήρια για το πώς αναδύθηκε και εξελίχθηκε η ζωή στον πλανήτη μας διαλύονται σιγά σιγά. Αυτή η συνεχής επιδίωξη βοηθά επίσης στην αναζήτησή μας για ζωή αλλού στο Ηλιακό Σύστημα και (τελικά) στο Σύμπαν.