Prve živali so se na Zemlji lahko pojavile veliko prej, kot kažejo njihovi najstarejši fosili. Nova raziskava njihovo zgodbo premika za 100 do 200 milijonov let globlje v preteklost in ponuja presenetljivo razlago, zakaj za tako zgodnjim živalskim svetom ni jasnih fosilnih sledi.

Simbolična slika prikazuje zgodnje življenje v prazgodovinskem morju. (slika: Dnevne Novice / AI ilustracija)

Najstarejši fosili morda niso začetek zgodbe

Najstarejši nedvoumni fosilni dokazi živali segajo približno 574 milijonov let v preteklost. Toda to še ne pomeni, da se je takrat začela tudi njihova zgodovina.

Nova študija, objavljena 2. oktobra v znanstveni reviji Science Advances, kaže precej dlje v preteklost. Analize podpirajo možnost, da izvor živali sega približno od 800 do 700 milijonov let nazaj.

Razlika je ogromna, vendar zahteva pomembno pojasnilo. Raziskovalci niso odkrili 800 milijonov let stare živali. Preverili so nekaj drugega: ali lahko iz odsotnosti živalskih fosilov v zelo starih kamninah res sklepamo, da živali takrat še niso obstajale.

Odgovor ni več tako preprost.

Fosilizacija je redek proces in vseh organizmov ne ohrani enako dobro. Trdi deli telesa imajo precej več možnosti za preživetje v kamninah, medtem ko mehka tkiva praviloma hitro izginejo. Najzgodnejše živali pa naj bi bile majhne in mehke, brez kosti ali lupin, ki bi za seboj pustile očitnejšo sled.

Tudi U.S. Geological Survey (USGS) poudarja, da fosilni zapis predstavlja le nepopoln pogled v zgodovino življenja. Na ohranitev organizma vplivajo njegova zgradba, okolje, hitro prekritje z usedlinami in dogajanje po smrti.

Mongolija je razkrila težavo

Pomembno vlogo pri dosedanjem določanju možne starosti prvih živali je imelo približno 590 milijonov let staro nahajališče Weng’an na Kitajskem. V tamkajšnjih kamninah so se izjemno dobro ohranili mikroskopski organizmi, vendar med njimi ni dokončno potrjenih živalskih fosilov.

Sklep se je zdel logičen. Če so se lahko ohranili drugi drobni organizmi, živali pa ne, potem jih tam v tistem času morda še ni bilo.

Nato so raziskovalci pogledali mlajše kamnine najdišča Kheseen v Mongoliji, stare približno od 550 do 526 milijonov let. Pregledali so več kot 140 vzorcev, tudi z dotlej nedokumentiranih lokacij, ter jih analizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo.

Ohranjenost nekaterih mikrofosilov je bila izjemna. Raziskovalci so lahko opazovali celo notranje celične strukture, vendar nobenega od pregledanih fosilov niso mogli zanesljivo opredeliti kot žival.

In prav tu se je pokazala težava. Iz drugih dokazov vemo, da so živali v tem obdobju že obstajale. Če jih ni niti v kamninah, ki so zelo dobro ohranile drugo mikroskopsko življenje, njihova odsotnost v starejšem nahajališču sama po sebi ne more povedati, da živali takrat še ni bilo.

Živali so lahko živele v drugačnem okolju, njihova mehka telesa pa se niso ohranila na način, ki bi ga danes lahko zanesljivo prepoznali.

Kako lahko posamezna najdba dopolni sliko davnega življenja, smo na Dnevnih Novicah pisali tudi ob 324 milijonov let starem fosilu, ki je presenetil znanstvenike.

Iskanje so premaknili več sto milijonov let nazaj

Raziskovalci so zato vključili še bistveno starejše kamnine. Upoštevali so nahajališča Bitter Springs Group v Avstraliji, formacijo Svanbergfjellet na Norveškem in Chuar Group v Arizoni, kjer so obstajali pogoji za dobro ohranitev mikroskopskega življenja.

Gre za kamnine, stare približno od 850 do 730 milijonov let.

Te geološke časovne meje so vključili v analize tako imenovanih molekularnih ur. Pri tej metodi znanstveniki primerjajo genetske razlike med današnjimi organizmi in jih skupaj z znanimi časovnimi točkami uporabijo za oceno, kdaj so se njihove evolucijske linije ločile.

Ko so v modele vključili starejše geološke omejitve, so rezultati izvor živali umestili približno med 800 in 700 milijonov let pred sedanjostjo.

Od tod tudi velika vrzel med novo oceno in najstarejšimi nedvoumnimi živalskimi fosili.

Ne gre za 200 milijonov let kamnin, polnih živalskih fosilov, ki bi jih znanstveniki doslej spregledali. Gre za obdobje, v katerem bi živalska evolucijska linija po novih ocenah lahko že obstajala, čeprav njenega nedvoumnega telesnega zapisa še nimamo.

Podatki in datoteke, uporabljeni pri analizah, so javno dostopni tudi prek raziskovalnega repozitorija Dryad. Časovne ocene izvor živali postavljajo v pozni tonij do srednji kriogenij.

Kaj pa, če so prve živali doživele »snežno Zemljo«?

Nova časovnica odpira še eno zanimivo možnost. Kriogenij, ki se je začel pred približno 720 milijoni let, so zaznamovale nekatere najobsežnejše poledenitve v zgodovini planeta.

S tem obdobjem je povezan koncept »Snowball Earth« oziroma »snežne Zemlje«, ko je led med ekstremnimi poledenitvami segal izjemno daleč proti nižjim geografskim širinam.

Če je živalska evolucijska linija nastala že med 800 in 700 milijoni let nazaj, bi njeni začetki segali pred te ekstremne podnebne dogodke oziroma neposredno v njihovo obdobje. S tem se pojavi še eno vprašanje: v kakšnem svetu so prve živali živele in kako so preživele tako velike spremembe okolja?

Tega nova raziskava še ne more pojasniti. Tudi časovnega območja med 800 in 700 milijoni let ne smemo razumeti kot novega dokončnega datuma rojstva živalskega sveta. Molekularne ure so ocene, njihovi rezultati pa so odvisni od podatkov, modelov in geoloških časovnih omejitev.

Za natančnejšo sliko bo treba združiti dokaze iz več smeri. Znanstveniki iščejo telesne fosile in mikrofosile, sledove dejavnosti organizmov, kemične biomarkerje ter druge znake, ki jih lahko primerjajo z genetskimi podatki.

Najstarejši nedvoumni živalski fosil nam pove, da so živali v tistem trenutku že obstajale. Ne pove pa nam, koliko milijonov let njihove zgodovine je bilo za njimi, preden so prvič pustile sled, ki jo danes znamo nedvoumno prepoznati.

In nekje v tem manjkajočem času se še vedno skriva odgovor na eno največjih vprašanj evolucije – kdaj se je na Zemlji zares začela zgodba živali.