share24.gr Μοιράσου την Ιδέα
Μία νέα μελέτη έρχεται να προτείνει ότι οι πολύπλοκες μορφές ζωής μπορεί να προϋπήρχαν στη γη πολύ πιο πριν την εμφάνιση πολυκύτταρων οργανισμών με τους οποίους είμαστε εξοικειωμένοι σήμερα
Είναι γενικά αποδεκτό ότι η εξέλιξη των πολύπλοκων μορφών ζωής έγινε μία φορά πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Όμως μία νέα έρευνα έρχεται να δείξει ότι οι συνθήκες που ήταν κατάλληλες για την εξέλιξη των κυττάρων σε πολύπλοκες δομές μπορεί να επέτρεψαν στο παρελθόν να γίνει τουλάχιστον μία φορά ακόμη, ή και περισσότερες, πριν τον σχηματισμό των προγονικών κυττάρων από τα οποία καταγόμαστε.
Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι δισεκατομμύρια χρόνια πριν θα μπορούσαν να υπάρχουν πολύπλοκες μορφές ζωής στον πλανήτη εντελώς διαφορετικές από αυτές που βλέπουμε σήμερα γύρω μας.
Ας κάνουμε μία μικρή ανασκόπηση στο παρελθόν. Η γη σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια (1). Πριν από περίπου 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια – κι ενώ ο πλανήτης ήταν ακόμα σχετικά φρεσκοσχηματισμένος – εμφανίστηκαν στη γη δύο από τα τρία βασιλεία της ζωής που υπάρχουν σήμερα , τα Βακτήρια και τα Αρχαία (2). Πιστεύεται ότι αυτοί οι απλοί μονοκύτταροι οργανισμοί επιβίωσαν μόνοι τους για δισεκατομμύρια χρόνια μέχρι περίπου 1,75 δισεκατομμύρια χρόνια πριν (3), όταν κι εμφανίστηκε το τρίτο βασίλειο της ζωής, τα Ευκαρυωτικά κύτταρα. Το βασίλειο των ευκαρυωτικών περιλαμβάνει όλους τους πολυκύτταρους οργανισμούς του πλανήτη, συμπεριλαμβανομένου των ζώων (δηλαδή εμάς), των φυτών, των μυκήτων και των πρωτίστων.
Είναι ακόμα υπό συζήτηση το πώς ακριβώς στα ευκαρυωτικά κύτταρα προέκυψαν, αλλά η πιο αποδεκτή υπόθεση είναι ότι ένα κύτταρο βακτηρίου εγκλώβισε στο εσωτερικό του ένα κύτταρο αρχαίων και ανέπτυξαν μεταξύ τους μία συμβιωτική σχέση. Έτσι, εξελικτικά η συνεργασία τους αυτή έγινε περισσότερο πολύπλοκη. Στο τέλος το κύτταρο που ανήκε στο βασίλειο των αρχαίων μετατράπηκε στα μιτοχόνδρια που έχουν στα κύτταρά τους όλοι οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί σήμερα.
Είτε αυτό το σενάριο είναι αληθινό είτε όχι, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η δημιουργία των ευκαρυωτικών κυττάρων μπόρεσε να συμβεί χάρη στη συγκέντρωση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα τη συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Δηλαδή, το οξυγόνο της ατμόσφαιρα ήταν απαραίτητο για να δημιουργηθούν οι κατάλληλες συνθήκες, ώστε οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί να δημιουργήσουν πιο πολύπλοκες δομές.
Όπως γνωρίζαμε μέχρι σήμερα, η συγκέντρωση του οξυγόνου έφτασε σε επίπεδα ικανά για τον σχηματισμό σύνθετων μορφών ζωής πριν από 1,6 δισεκατομμύρια χρόνια (4) χάρη στα κυανοβακτήρια (5).
Μία νέα μελέτη (6) από το Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον έχει βρει αποδείξεις ότι υπήρχε αρκετό οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της γης μεταξύ 2.4 και 2 δισεκατομμυρίων χρόνια πριν και ξαφνικά έπεσε απότομα μέχρι να ανακάμψει, όπως αναφέραμε πιο πριν. Αυτό σημαίνει ότι τα συστατικά για τη δημιουργία πολύπλοκων μορφών ζωής ήταν παρόντα πριν από την εμφάνιση των πρώτων ευκαρυωτικών κυττάρων.
«Υπάρχουν απολιθώματα που αποδεικνύουν ότι οι πολυκύτταροι οργανισμοί σχηματίστηκαν περίπου πριν από 1,75 δισεκατομμύρια χρόνια. Αλλά αυτά τα απολιθώματα δεν είναι απαραίτητα τα παλαιότερα που έζησαν εκείνη την περίοδο, επειδή οι πιθανότητες να διατηρηθούν οι ορυκτές δομές των παλαιότερων είναι πολύ μικρότερες», ανέφερε ο αστροβιολόγος Roger Buick. (7)
«Η νέα έρευνα δείχνει ότι υπήρχε αρκετό οξυγόνο στην ατμόσφαιρα ώστε να επιτρέψει το σχηματισμό πολύπλοκων συνθετών κυττάρων, αρκετό ώστε να έχει οικολογική σημασία πριν την ύπαρξη των απολιθωμάτων.» και πρόσθεσε πως, «φυσικά κάτι τέτοιο δεν σημαίνει ότι απαραίτητα συνέβη, αλλά υπάρχουν αρκετές πιθανότητες να έχει γίνει».
Η τελευταία παρατήρηση είναι αρκετά σημαντική και πρέπει να καταστεί σαφές ότι κανείς δεν έχει βρει απολιθώματα DNA αυτών των αρχικών πολύπλοκων μορφών ζωής. Αυτό που λέει η ερευνητική ομάδα είναι ότι τα συστατικά που επιτρέπουν τη δημιουργία πολύπλοκων μορφών ζωής υπήρχαν εκατομμύρια χρόνια πριν την εμφάνιση των πρώτων ευκαρυωτικών κυττάρων, αλλά ακόμα δεν είμαστε σίγουροι αν όντως συνδυάστηκαν με αυτό τον τρόπο.
Γιατί λοιπόν αυτές οι υποθετικές μορφές ζωής δεν έχουν επιζήσει μέχρι σήμερα αν μπορούσαν να εξελιχθούν; Η έρευνα δείχνει ότι αν και υπήρχε μία πρώιμη φούσκα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα αυτή απομειώθηκε λίγο αργότερα, κάτι που πιθανότατα να εξόντωσε και να εξαφάνισε αυτές τις μορφές ζωής.
Για να καταλάβουμε το όλο σκεπτικό, η ομάδα ανέλυσε ίχνη σεληνίου το οποίο παγιδεύτηκε σε θραύσματα ιζηματογενούς σχιστόλιθου, που χρονολογούνται μεταξύ 2,4 με 2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Έψαξαν, λοιπόν, να δουν αν το σελήνιο οξειδώθηκε από την παρουσία οξυγόνου μία αντίδραση που αφήνει μία υπογραφή στον σελήνιο, επειδή αλλάζει την αναλογία των ισοτόπων του στα πετρώματα.
«Παραδοσιακά πιστεύαμε ότι το οξυγόνο συγκεντρώθηκε κλιμακωτά στην ατμόσφαιρα. Αλλά πλέον γνωρίζουμε ότι υπήρχε μία περίοδος μερικών εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών όπου η συγκέντρωση του οξυγόνου έφτασε σε ένα μέγιστο και ξαφνικά ελαττώθηκε ξανά προς τα κάτω», δήλωσε ο Buick. (7)
Φαίνεται πως η περίοδος αυτή δεν ήταν αρκετή για τις σύνθετες μορφές ζωής, που σχηματίστηκαν, να διαφοροποιηθούν και να κυριαρχήσουν στον πλανήτη, αλλά είναι αρκετά πιθανόν κάποιοι από αυτούς τους οργανισμούς να εξελίχθηκαν πριν εξαφανιστούν λόγω της πτώσεις της συγκέντρωσης του οξυγόνου.
Στο παρελθόν, οι επιστήμονες είχαν προβλέψει αυτήν την πρώιμη ανύψωση της συγκέντρωσης οξυγόνου, αλλά είναι η πρώτη φορά που μία έρευνα την εξηγεί με λεπτομέρεια. Η ίδια τεχνική μπορεί επίσης κάποτε να χρησιμοποιηθεί για να βρει το ιστορικό των επιπέδων του οξυγόνου σε εξωπλανήτες που μοιάζουν με τη γη, έτσι ώστε να εκτιμηθεί αν στο παρελθόν είχαν φιλοξενήσει ζωή.
Άραγε, τι είναι αυτό που οδήγησε τα επίπεδα του οξυγόνου να αυξηθούν τόσο νωρίς, αλλά και να ελαττωθούν απότομα; Αυτή είναι μία ερώτηση που δυσκολευόμαστε να απαντήσουμε σήμερα.
Ενδεχομένως, να μην μάθουμε ποτέ αν πολύπλοκες μορφές ζωής σχηματίστηκαν και καταστράφηκαν πριν τη δημιουργία των πρώτων ευκαρυωτικών κυττάρων, αλλά είναι σημαντικό να σημειώσουμε ότι οι συνθήκες που άνοιξαν το δρόμο για την εμφάνισή πολύπλοκων μορφών ζωής στη γη, μπορεί να μην είναι τόσο σπάνιες ή μοναδικές όπως νομίζαμε προηγουμένως
Η έρευνα έχει δημοσιευθεί στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences.
share24.gr
Για περισσότερα νέα σχετικά με Επιστημονικά Νέα κάντε like στην σελίδα στο facebook
Οι παραπομπές του άρθρου:
