فسیل اسفنج ها نشان می دهد که حیوانات در واقع 890 میلیون سال پیش وجود داشته اند
توسط
ریزساختارهای کلسیت ساختار پروتئینی یک اسفنج قدیمی را نشان می دهد EC ترنر
منشاء حیوانات ممکن است 350 میلیون سال زودتر از آنچه تصور می شد رخ داده باشد. فسیل هایی که به نظر می رسد اسفنجی بوده و یکی از اولین حیواناتی است که تکامل یافته است ، 890 میلیون سال پیش در سنگ ها پیدا شده است.
الیزابت ترنر از دانشگاه Laurentian در Sudbury ، کانادا ، که این کشف را انجام داده است ، می گوید: “در نگاه اول ، به نظر می رسد این یک مقاله تحقیقی بسیار رادیکال است.” با این حال ، او می گوید فسیل هایی که یافته است با شواهد دیگر مناسب است.
حیوانات بیشتر موجودات چند سلولی هستند که بدن آنها از بافت های متمایز تشکیل شده است و برخلاف گیاهان ، برای زنده ماندن باید غذا بخورند. سال هاست کهن ترین فسیل های حیوانی شناخته شده مربوط به دوره کامبرین است که 541 میلیون سال پیش آغاز شده است. با این حال ، در سال های اخیر ، برخی از فسیل های دوره اولیه ادیاکاران (635 تا 541 میلیون سال پیش) به عنوان حیوانات شناسایی شده اند. همچنین آثار شیمیایی 660 میلیون ساله وجود دارد که احتمالاً از این اسفنج بوده است.
اسفنج قدیمی
ترنر صخره های شمال غربی کانادا را که حاوی بقایای صخره های حفظ شده 890 میلیون سال پیش ، در دوره تونیان هستند ، مورد مطالعه قرار داد. این مرجان ها مانند مرجان های مدرن ساخته نشده اند ، زیرا هنوز وجود نداشتند. در عوض ، آنها توسط باکتری های فتوسنتز کننده ساخته شده اند که در دریاهای کم عمق زندگی می کنند. صخره ای که به استروماتولیت ها معروف است ، چندین کیلومتر گسترش یافته و تا صدها متر از سطح دریا بالا می رود. ترنر می گوید: “این یک صخره شگفت انگیز است.”
در داخل صخره ها ، ترنر بقایای حفظ شده ای از یک شبکه از الیاف را پیدا کرد که منشعب شده و در یک شبکه پیچیده به هم پیوسته بودند. او می گوید این بقایای اسفنج است ، اما “این یک فسیل معمولی نیست.”
بدن اسفنج های مدرن حاوی مش ساخته شده از پروتئینی به نام اسفنج است که یک اسکلت نرم را تشکیل می دهد. کار ترنر نشان می دهد که هنگام مرگ اسفنج باستانی ، بافتهای نرم آن معدنی شد ، اما اسفنج قوی اینطور نبود. با این حال ، در نهایت ، محو شد و لوله های توخالی در سنگ باقی ماند که بعداً با کریستال های کلسیت پر شد. این شبکه های کلسیتی (تصویر بالا) همان چیزی است که ترنر بعد از آن پیدا کرد – و ظاهر شاخه های مشبک درست شبیه یک اسفنج است (تصویر زیر).
ساختار اسفنجی اسفنج مدرن EC ترنر
یواخیم ریتنر ، از دانشگاه گوتینگن در آلمان ، که اسفنج های حفظ شده را مطالعه کرده است ، می گوید فسیل های مشابه دوره های بعد به طور قانع کننده ای به عنوان اسفنج شناخته شده اند. “ما موجودات دیگری نداریم که چنین شبکه ای را به این شکل تشکیل می دهند.”
آملیا پنی از دانشگاه سنت اندروز انگلستان می گوید: “من شخصاً این را بسیار قانع کننده دیدم.”
ریشه های اولیه
اگر اسفنج ها 890 میلیون سال پیش وجود داشته اند ، منشاء حیوانات باید خیلی زودتر از فسیل های قبلی نشان داده شود. مطالعات “ساعت مولکولی” که از DNA مدرن برای تخمین زمان وقوع نقاط کلیدی تکاملی استفاده می کند ، نشان می دهد که حیوانات مدت ها قبل از اولین فسیل ها ظاهر شده اند. با این حال ، اغلب تصور می شود که این رویکرد زمانی قابل اعتماد نیست که هیچ فسیلی برای تنظیم ساعت مولکولی در دسترس نباشد. پنی می گوید کشف ترنر “پرونده فسیل ها را با برآورد ساعت مولکولی دوباره هماهنگ می کند.”
با این حال ، منشاء قبلی حیوانات دو جنبه اصلی داستان آنها در زمین را تغییر می دهد. اول اینکه اکسیژن کمی در هوا وجود داشت تا زمانی که سطح آن بین 800 تا 540 میلیون سال قبل افزایش یافت. تصور می شود که این افزایش اکسیژن باعث تکامل حیوانات شده است ، اما اگر حیوانات واقعاً 890 میلیون سال پیش وجود داشته باشند ، این نشان می دهد که اولین حیوانات ساده تر می توانند با اکسیژن کمی زندگی کنند. در همین راستا ، ریتنر می گوید ، بسیاری از اسفنج های مدرن می توانند در شرایط کم اکسیژن مقاومت کنند.
ثانیاً ، بیشتر کره زمین بین 720 تا 635 میلیون سال پیش یخ زد و تبدیل به “گلوله برفی روی زمین” شد. پنی می گوید: “قبلاً تصور می شد که این رویدادها واقعاً فاجعه بار برای زندگی روی کره زمین بوده و مطمئناً زندگی چند سلولی است.” اما به نظر می رسد که حداقل این اسفنج از یخ جان سالم به در برد.
وی افزود: “آنها هنوز تمام محصولات تکامل بیولوژیکی را حذف نکرده اند و زندگی نیز نباید از نو آغاز شود ، زیرا مواردی که شما شناسایی کرده اید اساساً با فسیل های اسفنجی مطابقت دارد. [from much later]ترنر می گوید.
اسفنج در مقابل ژله شانه
در نهایت ، این سال وجود دارد که کدام گروه از حیوانات اولین گروهی بودند که ظاهر شدند. دیرینه شناسان عموماً تصور می کردند که اسفنج ها اولین بوده اند ، اما در دهه گذشته برخی از مطالعات ژنتیکی نشان داده اند که ژله های شانه – که از نظر ظاهری شبیه چتر دریایی هستند – در واقع قبل از آن بوده است. این بحث ادامه دارد: پنی فقط می گوید پیدا کردن اسفنج های اولیه به این معنا نیست که ژله را زود شانه نکرده اید ، زیرا چنین پوسته های نرمی به ندرت حفظ می شوند.
مرجع مجله: طبیعت، DOI: 10.1038/s41586-021-03773-z
عضویت در Wild Wild Life ، یک خبرنامه ماهانه رایگان که تنوع و علم حیوانات ، گیاهان و دیگر ساکنان عجیب و شگفت انگیز زمین را جشن می گیرد.
مطالب بیشتر در مورد این موضوعات:
به
