13 February 2010

Η πρώιμη εξέλιξη της ζωής στη Γη

(Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ, Πηγή: 
«Scientific American», Ριζοσπάστης 18/9/2005)


Η εμφάνιση των ζώων με αμφίπλευρη συμμετρία - αντικατοπτρικά άκρα και όργανα - σηματοδοτεί ένα κρίσιμο βήμα στην ιστορία της ζωής πάνω στη Γη. Τα πρώτα πολυκύτταρα ζώα δεν ήταν αμφίπλευρα συμμετρικά. Ηταν ασύμμετροι υδρόβιοι σβόλοι - οι σπόγγοι - που φιλτράρουν τα σωματίδια τροφής από τα ρεύματα που δημιουργούν στο νερό. Πρωτόγονα ζώα, λίγο πιο σύνθετα από τους σπόγγους, είναι και τα κνιδάρια, δηλαδή τα υδρόβια που έχουν αξονική συμμετρία. Τα ζώα αυτά διαθέτουν εξειδικευμένα κύτταρα που τσιμπούν και χάρη στα οποία μπορούν να ακινητοποιήσουν το θήραμά τους.

Όλα τα υπόλοιπα ζώα ανήκουν στα αμφίπλευρα, από τα σκουλήκια ως τον άνθρωπο. Σε κάποια φάση της ζωής τους, όλα τα αμφίπλευρα εμφανίζουν όχι μόνο την κρίσιμη συμμετρία της αριστερής με τη δεξιά πλευρά, αλλά και σώμα με πολλά στρώματα κυττάρων που συνήθως διαθέτει στόμα, έντερο και πρωκτό.

Μέχρι πριν από μερικά χρόνια, τα παλιότερα απολιθώματα αμφίπλευρων ζώων που γνώριζαν οι επιστήμονες είχαν ηλικία 555 εκατομμυρίων ετών, αν και η πλειοψηφία των ζώων αυτών κάνει την εμφάνισή της λίγο αργότερα, σε μια έκρηξη «εφευρετικότητας» της φύσης, γνωστή ως Κάμβρια έκρηξη, πριν από 542 εκατομμύρια χρόνια.

Η έλλειψη παλιότερων απολιθωμάτων έκανε αδύνατο τον έλεγχο των επιστημονικών υποθέσεων για τους λόγους που οδήγησαν σ' αυτή την έκρηξη ή ακόμα κι αν συνέβη πράγματι, ή φαίνεται σαν έκρηξη επειδή τα αρχαιότερα ζώα δεν άφησαν εμφανή ίχνη με μορφή απολιθωμάτων. Η έρευνα της τελευταίας δεκαετίας οδήγησε τελικά το 2002 στην ανακάλυψη από τους Τζουν Γιουάν Τσεν, Ντ. Μπότζερ και Κ. Ντόρνμπος, νέων ευρημάτων που άλλαξαν την εικόνα. Τα απολιθώματα του ζώου βερνανιμάλκουλα, που βρέθηκαν στην επαρχία Γκουιτζού της Κίνας, σημαίνουν ότι η εμφάνιση των πρώτων πραγματικά πολύπλοκων ζώων έγινε 50 εκατομμύρια χρόνια πριν την Κάμβρια έκρηξη.



Το παλιότερο απολιθωμένο ζώο με αμφίπλευρη συμμετρία που ανακαλύφθηκε μέχρι σήμερα είναι η vernanimalcula. Ζούσε στις θάλασσες πριν από 580 έως 600 εκατ. χρόνια. Η ανακατασκευή της εικόνας μεγεθύνει το ζώο για να αποκαλυφθεί η πολυπλοκότητά του. Στην πραγματικότητα είχε μέγεθος όσο η τελεία στο τέλος αυτής της πρότασης.

Οι άμεσοι πρόγονοι και απόγονοι της βερνανιμάλκουλα δεν έχουν βρεθεί ακόμα, ωστόσο αυτά τα μικροσκοπικά απολιθώματα αποκάλυψαν ένα κρίσιμο βήμα στην πορεία της βιολογικής εξέλιξης: τα αμφίπλευρα είχαν την ικανότητα να σχηματίζουν σύνθετα σώματα πριν μπορέσουν να αναπτύξουν σώματα μεγάλου μεγέθους. Οι επιστήμονες κάνουν διάφορες υποθέσεις για τους λόγους που οδήγησαν στα μεγάλα σώματα. Η πιο πιθανή εξήγηση είναι η δραστική αύξηση της συγκέντρωσης διαλυμένου οξυγόνου στο θαλασσινό νερό: η ύπαρξη περισσότερου οξυγόνου για αναπνοή διευκολύνει την ανάπτυξη ζώων μεγαλύτερου μεγέθους.

Η βερνανιμάλκουλα σίγουρα είναι μια καλή ώθηση για τους παλαιοντολόγους να βγουν από τα γραφεία και τα εργαστήριά τους και να ψάξουν για νέα απολιθώματα ζώων με μαλακό σώμα. Υπάρχουν ακόμα πολλά πράγματα να μάθουν. Αλλωστε, ήδη, επιβεβαιώθηκε η πρότερη υποψία τους ότι τα σύνθετα ζώα έχουν πολύ πιο βαθιές ρίζες στο χρόνο, πράγμα που σημαίνει ότι η Κάμβρια βιολογική εξέλιξη ήταν λιγότερο έκρηξη και περισσότερο άνθηση των ζωικών ειδών.