Rewolucyjne odkrycie Polaków w badaniach nad początkami życia

Najstarsze organizmy eukariotyczne, czyli takie które posiadają jądra komórkowe, są starsze o blisko 1 mld lat. Te znane do tej pory liczyły 1,8-1,6 mld lat. Odkrycia dokonał międzynarodowy zespół pod kierunkiem badaczy z Instytutu Paleobiologii PAN.

- Jest to odkrycie, które łamie kilka paradygmatów przyjętych w badaniach nad najstarszymi śladami życia i sytuacją Ziemi w jej wczesnym rozwoju - powiedział w rozmowie z PAP współkierownik projektu, prof. Józef Kaźmierczak z Instytutu Paleobiologii PAN.

Jak podkreślił, wykrycie organizmów jądrowych starszych o prawie miliard lat to "skok dramatyczny". Tym samym oznacza, że ewolucja doprowadziła do powstania organizmów jądrowych znacznie wcześniej, niż dotąd przyjmowano. Odkrycia zespołu kierowanego przez Polaków dowodzą, że pojawiły się już 2,8-2,7 mld lat temu. Wyniki badań na temat początków życia na Ziemi naukowcy opublikowali w "Precambrian Research".

Szczątki organizmów naukowcy znaleźli w RPA - w miejscu, które dawniej było rozległym jeziorem usytuowanym w rowie tektonicznym. Były to mikroglony o maksymalnej wielkości kilkuset mikrometrów. Zbiornik wodny, w którym żyły miliardy lat temu, zabarwiały na kolor zielony.

- Ważne jest to, że tak dawno istniały organizmy, które znamy dziś, i które występują masowo - podkreślił naukowiec. W sensie biologicznym są to jednak - zdaniem prof. Kaźmierczaka - dosyć "trywialne organizmy".

Z pobranych skał naukowcy pobrali tzw. płytki cienkie - bardzo wąskie, przezroczyste próbki, które przebadali pod mikroskopem optycznym. Już na tym etapie zorientowali się, że mają do czynienia ze znaleziskiem bardzo wysokiej rangi. Kontynuowali jednak badania, oglądając organizmy pod mikroskopem skaningowym (który umożliwia wykonane analiz pierwiastkowych).

To, w jaki sposób atmosfera ziemska była dotleniona przed miliardami lat, jest od dawna przedmiotem naukowej dyskusji. Wielu badaczy sądziło, że tlenu było zbyt mało, aby mogły wówczas żyć bardziej złożone organizmy, w tym właśnie eukariota. Według prof. Kaźmierczaka nowe odkrycie stoi w sprzeczności do tej opinii.

Do tej pory podobnych znalezisk dokonywano najczęściej w dawnym środowisku morskim. - Widać, że bardzo stare życie dobrze się czuło w jeziorach, niekonieczne w wodzie morskiej" - dodał naukowiec. Odkrycia dokonano w środowisku bardziej zbliżonemu do dzisiejszego, słodkowodnego.

To, że szczątki organizmów zachowały się do dzisiaj, zawdzięczamy zjawisku mineralizacji. Jak wyjaśniają badacze, podobne formy życia słabo zachowują się w zapisie kopalnym. Polscy naukowcy mogą więc mówić o dużym szczęściu.

- Opisane przez nas pozostałości mikroglonów zachowane zostały w tak starych osadach dzięki ich szybkiej pośmiertnej, a być może nawet przyżyciowej, mineralizacji. Jest to więc jednocześnie przykład najstarszego procesu biomineralizacji zidentyfikowanych taksonomicznie mikroorganizmów w historii życia - dodaje dr hab. Barbara Kremer z Instytutu Paleobiologii PAN. To właśnie jeden z grantów badaczki (otrzymany z Narodowego Centrum Nauki) umożliwił dokonanie przełomowego odkrycia.

Znane dotychczas nauce przykłady biomineralizacji organizmów w zapisie kopalnym pochodzą sprzed 800-700 mln lat. Wśród zachowanych w ten sposób są szczątki należące do ameb, później - do gębek, korali czy trylobitów - wylicza prof. Kaźmierczak.

Dr hab. Kremer zapytana przez PAP, dlaczego dopiero teraz odkryto tak stare organizmy komórkowe - wyjaśniła, że skał z tego okresu jest na świecie niewiele, i przeważnie zachowane są w złym stanie. Dotarcie do nich wymaga sporych nakładów finansowych. Badaczka nie ukrywa, że odkrycie było dla zespołu sporym zaskoczeniem - spodziewano się znaleźć bardziej proste organizmy, np. sinice. W jej opinii znalezisko może sugerować, że życie na Ziemi mogło powstać "szybciej nam się wszystkim wydaje".

Najstarsze w ogóle, odkryte do tej pory ślady życia na Ziemi, pochodzą sprzed 3,7 mld lat. To tzw. stromatolity, czyli mineralne struktury, będące efektem ubocznym życia sinic (rodzaj bakterii).

PAP - Nauka w Polsce