نخستین جانوران زمین چه شکلی بودند؟ پژوهشی تازه بالاخره پاسخ می‌دهد
پاسخ به یک سؤال قدیمی در مورد حیوان اول پنهان بود ، نه در فسیل های استخوانی ، بلکه در آثار شیمیایی مولکول های باستانی.
از آنجا که دانشمندان برای اولین بار مکانیسم تکامل را درک کردند ، یک سؤال قدیمی و چالش برانگیز در ذهن آنها دخیل بوده است: اولین حیوان زمین چیست؟ محققان دو گزینه اصلی را بر اساس تجزیه و تحلیل ژنتیکی معرفی کرده اند. برخی معتقدند که اسفنج های امروز ، اسفنج های شاخی از شاخه Porifera ، بیشتر شبیه حیوانات اولیه هستند. در مقابل ، گروه دیگری Ctenophora را گزینه ای محتمل تر می داند.
اما یک تحقیق جدید از انستیتوی فناوری ماساچوست (MIT) معادله را به نفع اسفنج ها تغییر داده است. تحقیقات با مطالعه سرنخ های شیمیایی در سنگهای باستان نشان داده است که احتمالاً اسفنج ها بیش از ۵ میلیون سال پیش و در دوره قبلی جدید (نئوپروتروز) روی زمین ظاهر می شوند.
فسیل های حیوانات اولیه تصویری واضح از آن دوره ارائه نمی دهند. در حقیقت ، شواهدی از موجودات نرم مانند اسفنج یا شانه ها به ندرت حفظ می شود زیرا فاقد مواد سخت مانند استخوان یا غضروف هستند که می توانند فسیل شوند.
در بعضی موارد ، اسفنج ها ساختارهای معدنی کوچکی به نام کربنات کلسیم یا سیلیس را ترک می کنند ، اما تحقیقات اخیر نشان می دهد که اسفنج های اول احتمالاً هنوز چنین ساختارهایی ندارند. در مورد شانه ها ، ادعاهای آنها نه بر اساس فسیل های واقعی بلکه بر اساس داده های ژنتیکی بنا شده است.
در صورت عدم وجود فسیل های مستقیم ، دانشمندان به شواهد شیمیایی رسیده اند. آنها به دنبال امضاهای مولکولی در روغن و رسوبات دوره Adiacarn بودند که می تواند منشأ اسفنجی زندگی حیوانات را بدون نیاز به فسیل های معمولی تأیید کند.
راجر سامانز ، زیست شناس موسسه فناوری ماساچوست می گوید: “ما دقیقاً نمی دانیم که این موجودات چگونه هستند ، اما ما مطمئن هستیم که آنها در اقیانوس زندگی می کردند ، بدن نرم داشتند و اسکلت سیلیس نداشتند.”
در سال ۳ ، SEMNZ در مطالعه ای درگیر بود که مقادیر قابل توجهی از استرول های مانند فسیلی را در سنگهای ماریون در عمان نشان داد. این ترکیبات کربن نادر به نام C30 Sterrol ، مولکول های چربی موجود در غشای سلولی همه موجودات پیچیده ، نشانه فعالیت اولیه اسفنج ها است. موجودات ساده تر قبل از اسفنج ها چنین مولکول هایی را تولید نمی کردند ، اما اسفنج های شاخی امروز هنوز هم آنها را می سازند.
لوبنا شاوار ، ژئوشیمی ارگانیک از انستیتوی فناوری ماساچوست و نویسنده اصلی تحقیق می گوید: “پیدا کردن یک استرولی با ۴ اتم کربن بسیار نادر است.” این کشف نشان می دهد که اسفنج های باستانی احتمالاً اولین حیوانات روی زمین بودند و خیلی زودتر از سایر موجودات چند دسترسی وجود داشتند.
با این حال ، برخی از دانشمندان شکاک بودند و معتقد بودند که فسیل های کشف شده در عمان ممکن است منشأ غیر زنده یا جلبک داشته باشند. تیم شاوار با کشف فسیل شیمیایی دیگری حاوی C31 این فرضیه را رد کرد. این مولکول از همان ژن اسفنجی تولید می شود که C30 را می سازد و واکنش شیمیایی مشابهی در برخی از اسفنج های زنده مشاهده می شود.
“در این مطالعه نشان دادیم که چگونه یک نشانگر بیولوژیکی قابل تصویب است ؛ یعنی او اطمینان داده شد که سیگنالی که می بینیم واقعاً از زندگی ناشی می شود و نه از آلودگی یا واکنشهای غیر اجتماعی.”
برای اعتماد به نفس بیشتر ، تیم تحقیق روند فسیل سازی استرول ها را در آزمایشگاه بازسازی کرد. آنها هشت نوع استرول مصنوعی C31 را که برای صدها میلیون سال تغییر در پوسته زمین شبیه سازی شده است ، قرار می دهند. در پایان ، دو نمونه مصنوعی دقیقاً مطابق با بقایای باستانی C31 بود ، نشان می دهد که منشأ این مولکول ها بدون شک بیولوژیکی است.
“ما سه خط شواهد هماهنگ داریم ؛ چیزی در سنگ ، چیزی در اسفنج ، و آنچه در آزمایشگاه می توان ساخته شد.” این سه مسیر مستقل به یک نتیجه می رسند: اسفنج ها یکی از اولین حیوانات روی زمین بودند. “
“سنگهای ویژه همیشه در آنجا بودند ؛ ما فقط باید یاد بگیریم که سؤالات درستی را برای یافتن آنها و درک منشأ آنها بپرسیم.” اکنون که امضاهای شیمیایی باستانی تصویب شده است ، تیم تحقیق قصد دارد نمونه های زمین شناسی بیشتری را برای یافتن سرنخ های جدید از اولین اجداد حیوانات ما بررسی کند.
نتایج این مطالعه در PNA ها منتشر شده است.
منبع: زومیت
