Молекулярни вкаменелости отварят прозорец към "изгубения свят" на първичния живот

На живо
Заседанието на Народното събрание

Молекулярни вкаменелости отварят прозорец към "изгубения свят" на първичния живот

Йохен Брокс от Австралийския национален университет показва вкаменелостите, открити в скали край Дарвин
Йохен Брокс от Австралийския национален университет показва вкаменелостите, открити в скали край Дарвин
Фосилни останки от компонент на клетъчна мембрана, открити в скали, датиращи отпреди около 1.64 милиарда години, отварят прозорец към това, което учените наричат "изгубен свят" на микроскопични организми - първичните предшественици на земните гъби, водорасли, растения и животни.
Тези останки са датирани от Протерозоя - период на обогатяване на атмосферата с кислород, на обширните континентални заледявания, настъпили в края на епохата.
Смята се, че периодът е бил от решаващо значение за еволюцията на сложните форми на живот, но досега е бил обвит в мистерия поради малкия брой открити вкаменелости на микроскопичните организми, обитавали морското царство на Земята.
Новооткритите вкаменелости са от рудиментарна форма на стероид - мастна молекула, която е била незаменима съставка в клетъчните мембрани на първите организми на сега доминиращата биологична група на еукариотите.
"Играчи в по-голяма драма"
Еукариотите притежават сложна клетъчна структура, включваща ядро, което действа като команден и контролен център, и субклетъчни структури, наречени митохондрии, които захранват клетката.
Появата им отваря вратите към нов свят, гъмжащ дотогава от бактерии и по-прости едноклетъчни организми без ядро. Еукариотите днес включват гъби, водорасли, растения и животни, но нито едно от тях все още не е еволюирало.
Новоописаните вкаменелости не съдържат действителното тяло на организмите, а по-скоро техните молекулярни остатъци, оставяйки неясноти за техния размер, външен вид, поведение и сложност - включително дали всички са били едноклетъчни или някои от тях са били многоклетъчни.
Нямаме представа", казва геобиологът Йохен Брокс от Австралийския национален университет в Канбера, водещ автор на изследването, публикувано в списание "Нейчър" (Nature).
Изследователите предполагат, че те не са били безобидни.
"Въпреки предимно малкия си размер, те може вече да са включвали свирепи хищници, които ловят по-малки бактерии или може би дори изяждат други еукариоти", каза геобиологът и съавтор на изследването Бенджамин Нетерсхайм от Университета в Бремен, Германия.
Вкаменелости на примитивни еукариоти, датиращи отпреди повече от 1.6 милиарда години, са намирани и по-рано, но ниската им честота в сравнение с откриването на изобилни бактериални останки от онова време предполагаше, че те са били незначителни играчи в по-голяма драма.
Изгубеният свят
Сегашното откритие показва, че молекулярните вкаменелости на тези примитивни еукариоти, са често срещани в скали, образувани преди от около 1.6 милиарда години до преди 800 милиона години.
"Това е изгубен свят в смисъл, че не бяхме успели да ги видим или открием. Те не са били рядкост и са продължили да съществуват стотици милиони години", казва Брокс.
Това е изгубен свят и защото тези форми вече са напълно изчезнали. Тяхното изчезване проправя пътя за разпространението на съвременните еукариотни форми преди около 800 млн. години. За да поставим тези времеви интервали в перспектива, нашият еукариотен вид - Homo sapiens, е възникнал преди приблизително 300 хил. години.
Еукариотите винаги са си били там. Причината досега да не сме ги откривали е че сме търсили стероиди, които са по-напреднали в биологично отношение, отколкото са организмите, живели през Протезоя, казва Йохен Брокс
Еукариотите винаги са си били там. Причината досега да не сме ги откривали е че сме търсили стероиди, които са по-напреднали в биологично отношение, отколкото са организмите, живели през Протезоя, казва Йохен Брокс
Когато са съществували примитивните еукариоти, сухоземните пространства на Земята са били безплодни скали, докато големи части от морското дъно са били покрити с дебели микробни рогозки и в океанските води периодично е имало включвания на токсичен газ сероводород, миришещ на развалени яйца.
Досега се смяташе, че тези океани са били до голяма степен бактериален бульон, като еукариотите са се срещали рядко или са били ограничени до маргинални местообитания като брегови линии или реки. Изкопаемите стероидни молекули, намерени в седиментни скали, отложени на древни морски дъна, обаче разкриват една съвсем различна картина на изненадващо обилно присъствие на еукариотите.
Погрешни очаквания
Най-старите скали, съдържащи тези вкаменелости, са открити в отдалечената пустош на Северна Австралия, близо до Дарвин.
Учените дълго са били озадачени от привидното отсъствие на молекулярни вкаменелости от този период. Оказва се, че са търсили стероиди, които са по-напреднали в биологично отношение, отколкото са тези организми.
Биохимикът Конрад Блок, който спечели Нобелова награда през 1964 г. и почина през 2000 г., предположи, че първичните еукариоти произвеждат такива примитивни стероиди, но се съмняваше, че те някога ще бъдат открити.
"Иска ми се да можех да му кажа, че сме ги намерили", казва Брокс.