Ko je življenje postalo zapleteno

Ko je življenje postalo zapletenoOd mikrobov do živali.David QuammenFotografije: David LiittschwagerNa jugovzhodni obali Nove Fundlandije, kjer Severna Amerika sega najdlje na vzhod, leži s skalnatimi pečinami obdani rt Mistaken Point. Ime je dobil po brodolomih v meglenem vremenu, ko so ga poveljniki ladij spregledali.

Danes je znan po nečem drugem: vrsti izjemnih fosilnih najdb, ki so jih pred nedavnim na novo razložili in bi lahko pomagale razrešiti eno največjih in najbolj zapletenih skrivnosti življenja na svetu. Zakaj je življenje več kot tri milijarde let brbotalo v obliki drobcenih, povečini enoceličnih mikroorganizmov, nato pa na lepem izbruhnilo v obilje zapletenih bitij – mnogoceličnih, velikih, osupljivih? Najstarejši dokaz o obstoju novih življenjskih oblik, ki so se, začenši pred najmanj 570 milijoni let, razširile po vsem svetu, so našli prav na tem rtu. Paleontologi ga obiskujejo že desetletja.

A to, kar v zadnjem času razbirajo iz komajda opaznih, a zelo pomembnih namigov v fosilnem zapisu, je radikalno in novo. Nekega hladnega jesenskega dne sem se še sam odpravil na Mistaken Point. Iz St. John’sa, prestolnice Nove Fundlandije, sem se v najetem terencu po črnem traku ceste skozi smrekove in jelove gozdove odpeljal proti jugu. Spremljala sta me Marc Laflamme s Torontske univerze v Mississaugi in njegov dolgoletni sodelavec, Simon Darroch, Anglež z Vanderbiltove univerze v Nashvillu.

Kliknite na sliko za povečavo.

Vreme na Mistaken Pointu je bilo ob našem prihodu jasno in svetilo je žarko sonce – dokaj nenavadno za ta kraj, mi je povedal Laflamme. Močna svetloba s strani, zlasti pozno popoldan, nam je pomagala pri razpoznavanju komaj zaznavnih fosilov, ki smo si jih prišli ogledovat. V Ekološkem rezervatu Mistaken Point, ki ga je ustanovila vlada province, da bi zavarovala najdišča fosilov, smo se po makadamski cesti odpeljali do vrzeli v obrežnih klifih in se po njej spustili proti morju. Laflamme je pokazal gladko vijolično-sivo kamnito ploščo, nagnjeno za približno 30 stopinj.

Podoba v kamnu, bežna kot senca, je po obliki spominjala na okostje kače, približno meter dolg ponavljajoč se vzorec reber in hrbtenice. A tu ni bilo nobenega okostja, niti nobenih kosti – le odtis mehkega bitja, ki je pred davnimi davnimi leti poginilo na morskem dnu in ga je prekrilo blato. To bitje ni plavalo, tudi plazilo se ni. Ni moglo živeti kot današnji organizmi. Pripadalo je obdobju, o katerem vemo le malo: takrat so živela skrivnostna, zunajzemeljska bitja, za katera večina ljudi sploh ne ve, da so kdaj bila na svetu. “Takrat je življenje prvič postalo veliko,” je dejal Laflamme, ko sva klečala na skali.

Skrivnost teh življenjskih oblik, znanih kot ediakarijske, se začenja v odročnem Flindersovem hribovju Južne Avstralije. Mladi geolog Reginald Sprigg je leta 1946 znova preučeval opuščene rudnike v gričevju Ediacara in v plasteh peščenjaka opazil nekaj nenavadnih odtisov. Zdeli so se mu “podobni meduzam”. A niso bile meduze. Opazil je še nekaj drugih oblik, nekatere niso bile podobne nobenemu danes znanemu živečemu ali izumrlemu bitju. Ena ga je spominjala na prstni odtis v pesku. Sprigg se ni zavedal (kakor tudi ne tisti, ki so pred njim našli v kamninah odtise podobnih bitij), da so ti fosili stari približno 550 milijonov let – da so torej vsaj 10 milijonov let starejši od fosilov iz obdobja, v katerem se je odigral bolj znan evolucijski dogodek, znamenita kambrijska eksplozija.

Po številu vrst in tudi siceršnji številčnosti so členonožci daleč najbolj prevladujoče deblo oz. skupina v živalskem kraljestvu. Deblo, katerega skupna značilnost je trd zunanji oklep in členjeno telo, zajema krepko čez milijon poimenovanih vrst.

Znanstveniki so bili dotlej prepričani, da je bila kambrijska eksplozija tista točka, ko je življenje na Zemlji kakor zvezda eksplodiralo v tisoče čudovitih drobcev – bum – in nastala so osupljiva, zapletena in večja bitja (pravimo jim živali), predniki marsikaterega danes živečega organizma. Spriggovo odkritje se je izkazalo za pomembno; to je bil prvi znak, da se je saga o velikih in zapletenih življenjskih oblikah začela odvijati v obdobju, ki mu danes pravimo ediakarij – in ne v kambriju, ki mu je sledil. Potem je leta 1967 študent S. B. Misra na novofundlandskem rtu Mistaken Point opazil s fosili bogato ploščo muljevca.

Nekaj starodavnih oblik je bilo prav takšnih kot “meduzasti” odtisi iz Južne Avstralije, druge so bile kot široki listi, nekaj pa jih ni bilo podobnih ničemur takrat znanemu v znanstveni skupnosti. Tudi v drugih plasteh v bližini, ki so naložene druga na drugo kot plasti predkambrijskega kolača, je obilica različnih fosilov, ki so se ohranili skupaj kot celotne združbe. Številni so bili še vedno prekriti s tanko skorjo vulkanskega pepela, kot so plasti kolača, premazane z glazuro. Pepel s sledmi radioaktivnega urana in svinca, v katerega ta razpade, je omogočil natančno radiometrično določitev starosti teh plasti.

Fosili z rta Mistaken Point, ki so stari 570 milijonov let, so najstarejši dokaz o obstoju velikih, biološko kompleksnih bitij na Zemlji. Danes je znanih že več kot 50 različnih ediakarijskih oblik s skoraj 40 lokacij na vseh celinah, razen z Antarktike. Kaj je torej po milijardah let, v katerih so Zemljo naseljevali le mikroogranizmi, omogočilo ediakarijskim organizmom, da so postali veliki in poselili ves planet? Kaj nam njihova velikost pove o notranji telesni zgradbi, prehranjevanju, načinu življenja?