Flercellet liv oppsto langt tidligere enn antatt

Et oppsiktsvekkende funn av 2,1 milliarder år gamle fossiler tyder på at det var store organismer på jorden lenge før man hittil har antatt. Hittil har man ment at livet tok spranget for en halv milliard år siden.

Publisert
Fossilene har opprinnelig vært en form for koloni av celler, som har hatt en innbyrdes arbeidsdeling. De som befant seg langs kanten har utført andre oppgaver enn de som var i midten. (Foto: CNRS Photothèque / A. El Albani & A. Mazurier)
Fossilene har opprinnelig vært en form for koloni av celler, som har hatt en innbyrdes arbeidsdeling. De som befant seg langs kanten har utført andre oppgaver enn de som var i midten. (Foto: CNRS Photothèque / A. El Albani & A. Mazurier)

Funnet ved en tilfeldighet

Fossilene ble funnet av en fransk forsker som var på feltarbeid i det vestafrikanske landet Gabon. Mens han vandret rundt i et steinbrudd fikk han øye på noen fossiler som han syntes så merkelige ut. De lignet ikke vanlige steiner, så han tok dem med til kontoret sitt for nærmere undersøkelser. Etter at de hadde samlet støv i noen år, mailet han rundt, blant annet til biologene på Syddansk Universitet, samt en forskergruppe i Stockholm og ba om hjelp.

Det var startskuddet på et omfattende analysearbeid hvor forskerne undersøkte steinene på alle måter. De gjennomlyste steinene med røntgenstråling og gjennomførte en lang rekke kjemiske analyser som avslørte at fossilene stammer fra en form for avansert liv som for 2,1 milliard år siden boltret seg i oksygenholdig vann.

Livet tok på ett eller annet tidspunkt et avgjørende sprang, hvor små encellede vesener forvandlet seg til flercellede organismer. Denne begivenheten er et mysterium, og forskerne er usikre på når det skjedde.

Hittil har man antatt at de første spede tegnene på flercellet liv først oppsto for en halv milliard år siden.

Men nå har man funnet 2,1 milliarder år gamle fossiler i Gabon, Vest-Afrika, som ser ut til å stamme fra en avansert form for liv. Det tyder på at naturen allerede den gangen eksperimenterte med store organismer.

Fossilene er blitt analysert av et internasjonalt forskerteam med blant annet forskere fra Syddansk Universitet. Resultatet er nylig offentliggjort i det vitenskapelige tidsskriftet Nature.

– Analysene våre tyder på at mikroorganismene eksperimenterte med samarbeid og kanskje flercellethet langt tidligere enn vi hittil har trodd. Det er selvfølgelig en stor oppdagelse, sier PhD-student Emma Hammarlund ved Nordisk Center for Jordens Utvikling på Syddansk Universitet, som har vært primus motor i de kjemiske analysene.

Fossil av løst vev

Studiet avslører at fossilene antagelig var klumper av løst vev som holdt til på havbunnen.

Klumpene var kolonier av levende celler. Fossilene er opp mot ti centimeter lange.

Medlemmene i kolonien har tilsynelatende hatt en form for innbyrdes arbeidsdeling, hvor cellene inne i midten har hatt én funksjon, mens celler langs kanten har hatt en annen.

– Vi kan ikke påvise at organismene har vært omgitt av membran, derfor kan vi ikke se om det har vært en samlet organisme. Men vi kan konstatere at kolonien har bestått av individer som har samarbeidet ivrig med hverandre, sier hun.

Store organismer en gåte

Dyrene som lever på kloden i dag, begynte å utvikle seg i den kambriske perioden for en halv milliard år siden.

Den kambriske perioden er alltid blitt betraktet som et evolusjonært Big Bang, hvor overgangen fra encellet til flercellet liv har medført en eksplosjon av nye dyr og arter.

Forklaringen på at naturen kastet seg ut i den prosessen er det fortsatt ingen som kjenner, men Hammarlund gjetter på at en større organisme bedre kan stabilisere seg på havbunnen og effektivisere energien sin fordi cellene hver og en kan nøye seg med å løse en enkelt oppgave. Begivenheten regnes for å være helt avgjørende i livets historie.

Gabon-organismen eksisterte altså halvannen milliard år tidligere. Det viser at livet ikke tok spranget fra encellede til flercellede organismer i en omgang, men at det gjorde mange forsøk.

– Naturen kan ha laget flercellethet flere ganger, og mange av de livsformene som er blitt skapt underveis, har dødd ut igjen. Naturen har tilsynelatende måttet eksperimentere seg frem for å finne fram til en bærekraftig oppskrift, sier Hammarlund.

Havet var oksygenholdig

Hammarlund og kollegene hennes håper å kunne finne ut hva det var som fikk naturen til å ta spranget.

Nærværet av oksygen kan kanskje ha satt gang i prosessen, for Gabon sto under vann. Jernanalyser av stein fra området viser at havet inneholdt noe oksygen, som man mener er en forutsetning for at flercellede organismer kan oppstå og vokse seg så store.

Svaret kan imidlertid også gjemme seg i organismenes genetikk, for kanskje har det vært en mutasjon i de encellede organismenes DNA som har fått organismene til å søke sammen i kolonier.

– Vi har enda ikke funnet ut om det er biologien eller oksygenet som setter dette i gang. Det er svært store, helt åpne spørsmål. Men forhåpentligvis vil nærmere analyser kunne avsløre svarene, avslutter Hammarlund.

___________________

© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygård for forskning.no

Referanse:

Abderrazak El Albani mfl: Large colonial organisms with coordinated growth in oxygenated environments 2,1 Gyr ago. Nature Volume 466, 100–104, 01 July 2010. Se abstract