Τρίτη, 12 Φεβρουαρίου 2019

Ενδείξεις για ύπαρξη ζωής στη γη πριν 2,1 δισ. χρόνια. Life Was Already Moving 2.1 Billion Years Ago

Διεθνής επιστημονική ομάδα ανακοίνωσε ότι ανακάλυψε απολιθώματα με τα αρχαιότερα ίχνη κινητικότητας στη Γη, ηλικίας 2,1 δισεκατομμυρίων ετών. Scientists have uncovered the oldest fossilized traces of motility. Whereas previous remnants were dated to 570 million years ago, this new evidence is 2.1 billion years old. They were discovered in a fossil deposit in Gabon, where the oldest multicellular organisms have already been found. Previously, the oldest traces of this kind found dated to approximately 600 million years ago: the Ediacaran period, also characterized by a peak in dioxygen and a proliferation in biodiversity. Scale bar: 1 cm. Credit: A. El Albani / IC2MP / CNRS - Université de Poitiers

Μια διεθνής επιστημονική ομάδα ανακοίνωσε ότι ανακάλυψε απολιθώματα με τα αρχαιότερα ίχνη κινητικότητας στη Γη, ηλικίας 2,1 δισεκατομμυρίων ετών, πολύ παλαιότερα από ό,τι είχαν έως τώρα βρεθεί (570 εκατομμυρίων ετών).

At this fossil site near Franceville, Gabon, fossil remains of an impressive variety of complex colonial organisms have been found in 2.1-billion-year-old sediments. © Frantz OSSA OSSA/CNRS Photothèque

Η ανακάλυψη έγινε στην αφρικανική Γκαμπόν, εκεί όπου είχαν στο παρελθόν ανακαλυφθεί -από την ίδια ερευνητική ομάδα- οι αρχαιότεροι πολυκύτταροι οργανισμοί στον πλανήτη. Τώρα αποκαλύπτεται ότι στην ίδια περιοχή η ζωή έπαψε να είναι στατική. Η ζωή εμφανίστηκε στις θάλασσες της Γης με τη μορφή μονοκύτταρων οργανισμών, πριν περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά για πολύ καιρό δεν είχε την ικανότητα της κινητικότητας από μέρος σε μέρος με τις δικές της δυνάμεις.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον γεωλόγο Αμπντεραζάκ Ελ Αλμπανί του Ινστιτούτου Χημείας του Πανεπιστημίου του Πουατιέ και του Εθνικού Κέντρου Επιστημονικών Ερευνών (CNRS) της Γαλλίας, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS).

The tubes are filled with pyrite crystals (generated by the transformation by bacteria of biological tissue) found in layers of clay minerals. Parallel horizontal layers are fossilized microbial mats. Credit: © A. El Albani & A. Mazurier / IC2MP / CNRS - Université de Poitiers

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι μερικοί μικροοργανισμοί, οι οποίοι ζούσαν σε ένα ρηχό και ήρεμο θαλάσσιο οικοσύστημα, απέκτησαν κάποια στιγμή την ικανότητα να κινούνται μόνοι τους στη λάσπη του βυθού, που είναι πλούσια σε οργανική ύλη, άρα κατάλληλη για την αναζήτηση τροφής.

The white arrow indicates the subsinuous trajectory that macroscopic organisms could have followed, a sign of mobility. The yellow arrows indicate the presence of bacterial mats. (Scale bar = 1 cm). © A. El Albani

Τα ίχνη που ανακαλύφθηκαν πάνω σε ιζηματογενή πετρώματα, είναι ελικοειδή και σωληνοειδή, με διάμετρο έως έξι χιλιοστών και μήκος έως 170 χιλιοστών. Η χημική ανάλυσή τους έδειξε ότι έχουν βιολογική και όχι γεωλογική προέλευση, ενώ δημιουργήθηκαν την ίδια εποχή με την εναπόθεση του ιζήματος στο βυθό.

Another evidence of mobility of macroscopic organisms, according to the researchers: a trajectory braided through the rock (white arrow). The yellow arrows indicate the presence of bacterial mats. (Scale bar = 1cm). © A. El Albani

Τα ίχνη βρίσκονται δίπλα σε απολιθωμένα μικροβιακά βιοφίλμ. Είναι πιθανό ότι οι άγνωστοι μικροοργανισμοί κινούνταν σε αναζήτηση θρεπτικών συστατικών και οξυγόνου, που και τα δύο παράγονταν από κυανοβακτήρια.

The appearance of mobility in multicellular beings could be much older than we thought. This at least, is what the small fossilized tunnels found in 2.1 billion-year-old rocks in Gabon suggest. © A. El Albani

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι πρώτοι κινητικοί μικροοργανισμοί ήσαν είτε ευκαρυωτικοί πολυκύτταροι οργανισμοί, είτε αποτελούνταν από τη συνένωση πολλών μονοκύτταρων οργανισμών όπως οι αμοιβάδες, οι οποίες, όταν δεν βρίσκουν τροφή, συνενώνονται σε μια αποικία με τη μορφή γυμνοσάλιαγκα και παίρνουν το δρόμο για την αναζήτηση ενός πιο ευνοϊκού περιβάλλοντος.



3D animation of traces of mobility of eukaryotic organisms dated 2.1 billion years ago in Gabon. Credit: © A. El Albani & A. Mazurier / IC2MP / CNRS - Université de Poitiers

Η ανακάλυψη κινητικών ιχνών ζωής πριν 2,1 δισ. χρόνια – εφόσον επιβεβαιωθεί- εγείρει νέα ερωτήματα για την ιστορία της ζωής στη Γη. Επρόκειτο άραγε για μια βιολογική καινοτομία που αποτέλεσε το «πρελούδιο» για τις κατοπινές πιο εξελιγμένες μορφές ζωής ή απλώς για ένα μεμονωμένο πείραμα που αναγκαστικά σταμάτησε πρόωρα, όταν μειώθηκε δραστικά το οξυγόνο της ατμόσφαιρας πριν περίπου 2,08 δισεκατομμύρια χρόνια, οπότε η ζωή έπρεπε να περιμένει άλλο ενάμισι δισεκατομμύριο χρόνια περίπου για να αναπτυχθεί ξανά;

Η ανάδυση των πιο πολύπλοκων μορφών ζωής έγινε πριν περίπου 540 εκατομμύρια χρόνια. Τα πρώτα σπονδυλωτά ζώα εμφανίσθηκαν πριν περίπου 525 εκατομμύρια χρόνια, οι δεινόσαυροι πριν 230 εκατ. χρόνια και ο «έμφρων» άνθρωπος (Homo sapiens) ίσως πριν 300.000 χρόνια.

Ορισμένοι άλλοι επιστήμονες πάντως, όπως ο καθηγητής Γκρέιαμ Σιλντς και ο ειδικός στη γεωχημεία δρ Ντομινίκ Παπινό του Πανεπιστημιακού Κολλεγίου του Λονδίνου (UCL), καθώς και ο Νίκολας Μπάτερφιλντ του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, εξέφρασαν επιφυλάξεις κατά πόσο όντως τα εν λόγω ίχνη αποτελούν ενδείξεις τόσο πρώιμης κινητικότητας.

Πηγές: Abderrazak El Albani el al., "Organism motility in an oxygenated shallow-marine environment 2.1 billion years ago," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1815721116 https://news.cnrs.fr/articles/life-was-already-moving-21-billion-years-ago https://www.tovima.gr/2019/02/12/science/endeikseis-gia-yparksi-zois-sti-gi-prin-21-dis-xronia/