Μάθετε πως η μικροσκοπική άλγη ξεκίνησε την πολύπλοκη ζωή που ξέρουμε σήμερα

Πριν από 650 εκατομμύρια χρόνια τα φύκια κατέλαβαν τις θάλασσες, κάτι που ίσως ήταν η απαραίτητη σπίθα για τον σχηματισμό σύνθετης ζωής

Στην παιδική ηλικία του πλανήτη μας η ζωή ήταν πολύ μικροσκοπική. Απλά μονοκύτταρα πλάσματα (κυρίως βακτήρια) κυριαρχούσαν στις θάλασσες. Όμως από αυτά τα μικρόβια, τελικά εξελίχθηκαν τα πολλά πλάσματα που κατακλύζουν τη Γη σήμερα - από τους καρχαρίες και τα σαλιγκάρια έως τους καλύτερους μας φίλους, τους σκύλους και άλλα κατοικίδια ζώα. Το ερώτημα που εγείρεται είναι τι ξεκίνησε αυτή την αλλαγή; Μια νέα μελέτη προτείνει μια πιθανή απάντηση: η άλγη.

Όπως αναφέρει ο Roland Pease για το BBC, μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 16 Αυγούστου 2017 στο επιστημονικό περιοδικό Nature, υποστηρίζει ότι μια ξαφνική κυριαρχία του πράσινου υλικού πριν από 650 εκατομμύρια χρόνια ήταν η ώθηση που χρειάστηκε ο πλανήτης μας για την ανάπτυξη σύνθετης ζωής.

Η άλγη δεν υπήρχε πάντα στις θάλασσες, αλλά μια μέρα σταθμός, πριν από περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια, ένα απλό βακτηριακό κύτταρο κατάπιε ένα κύτταρο κυανοβακτηρίου, γράφει ο Ed Yong της εφημερίδας The Atlantic. Αυτό το τυχαίο συμβάν επέτρεψε στα βακτήρια να παράγουν ενέργεια από τον ήλιο, μια διαδικασία γνωστή ως φωτοσύνθεση.

Μετά τον σχηματισμό της, τα φύκια συνυπήρχαν μαζί με τα πολλά άλλα μικρόβια των θαλασσών για μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, ώσπου ξαφνικά κάτι συνέβη που επέτρεψε στην ταπεινή άλγη να γίνει η κυρίαρχη μορφή της ζωής.

Για να μάθουν πότε και γιατί έγινε η παγκόσμια ακμή της άλγη, ο Jochen Brocks του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας και η ομάδα του, έψαξαν για τα υπολείμματα φυκιών σε δείγματα αρχαίων ωκεάνιων δαπέδων, στους πυρήνες γεώτρησης που έκανε η πετρελαϊκή βιομηχανία. Επειδή τα μαλακά φύκια και τα βακτηρίδια δεν απολιθώνονται εύκολα, οι ερευνητές έψαξαν για τα χημικά αποτυπώματά τους - μια ομάδα ενώσεων κοινών στα φύκια, τα στενάρια και ενώσεις που βρέθηκαν στα βακτήρια, hopanes.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι οι βακτηριακές hopanes κυριάρχησαν στα στρώματα των πυρήνων μέχρι περίπου 645 έως 659 εκατομμύρια χρόνια πριν. Μετά από αυτό, οι steranes φυκιών κυριαρχούν. «Τα σημάδια που βρίσκουμε δείχνουν ότι ο πληθυσμός των φυκιών αυξήθηκε αισθητά, η ποικιλομορφία πήγε προς τα πάνω σαν μια μεγάλη έκρηξη και δεν αντιστράφηκε ποτέ ξανά», λέει ο Brocks στον Pease.

Η άνθηση των αλγών αντιστοιχεί σε μια εποχή στον γεωλογικό χρόνο που ονομάζεται Χιονοστιβάδα της Γης, εξηγεί η Sarah Kaplan στην εφημερίδα The Washington Post. Πριν από περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια στρώσεις πάγου κάλυπταν τον πλανήτη μας. Αλλά πριν από περίπου 650 εκατομμύρια χρόνια το κρύο διακόπηκε. Οι ηφαιστειακές εκρήξεις δημιούργησαν αέρια θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα, τα οποία συνέβαλαν στη θέρμανση του πλανήτη, τη διάβρωση του πάγου και τη θέρμανση των ωκεανών. Περίπου 14 εκατομμύρια χρόνια αργότερα η Γη ψύχεται ξανά και η Χιονοστιβάδα επιστρέφει.

Ήταν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου που τα φύκια εδραίωσαν την παγκόσμια κυριαρχία τους.

Πριν από τον μεγάλο παγετό το φωσφορικό άλας των ωκεανών ήταν χαμηλό. Αλλά μέσα στα εκατομμύρια χρόνια που οι παγετώνες έτριβαν και κονιοποιούσαν τα πετρώματα, δημιουργήθηκαν τεράστιες ποσότητες θρεπτικών ουσιών που έπεσαν τελικά στους ωκεανούς, τροφοδοτώντας τα φύκια, αναγκάζοντάς τα έτσι να μετακινηθούν από το περιθώριο της ζωής στην κεντρική σκηνή, σύμφωνα με δελτίο Τύπου του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας.

«Όλα έρχονται τόσο κοντά το ένα στο άλλο - το φωσφορικό αλάτι ήρθε πρώτο, τα φύκια ήρθαν δεύτερα, τα ζώα ήρθαν τρίτα», λέει ο Brocks στον Yong. «Τα φύκια παρείχαν την πηγή τροφής και ενέργειας που επέτρεπαν στους οργανισμούς να μεγαλώσουν. Απλώς δεν νομίζω ότι ένα οικοσύστημα με καρχαρίες θα ήταν δυνατό μόνο με βακτήρια».

Ο Nick Butterfield του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ λέει στον Pease ότι θεωρεί την χρονολόγηση της ανθοφορίας ακριβής, αλλά ότι ο Brocks μπορεί να έχει μεταφέρει την αιτία και το αποτέλεσμα προς τα πίσω. «Δεν υπάρχουν αποδείξεις ότι η εξέλιξη των ζώων περιορίστηκε από την έλλειψη τροφής», λέει. Αντίθετα, πιστεύει ότι η άνοδος άλλων ζώων, όπως τα σφουγγάρια, κατέστησε δυνατό τον πολλαπλασιασμό των φυκιών.

Η ομάδα αναμένει ότι θα υπάρξουν πολλές προκλήσεις για την ερμηνεία τους. «Οι αιτίες και οι συνέπειες αυτής της ανόδου των φυκιών είναι αμφιλεγόμενες και ανυπομονώ να δω ανθρώπους να συζητούν γι' αυτό», λέει ο Brocks στον Yong, παρόλο που δεν πιστεύει ότι αυτό καθ' εαυτό το γεγονός της άνθησης της άλγη, τίθεται υπό αμφισβήτηση.

Πηγή: Smithsonian Magazine