Ein Wissenschaftler entdeckt potenzielle Beweise für das früheste Tierleben

Wissenschaftler zu sein ist ähnlich wie Anwalt zu sein. Sie sammeln akribisch Beweise, um ein Argument zu stützen – obwohl eines in der wissenschaftlichen Methode verwurzelt ist, nicht in Gerichtssaal-Vermutungen.



Entsprechend neue Forschung erschienen Mittwoch im Journal Natur , hat eine Wissenschaftlerin möglicherweise genügend Beweise gesammelt, um ihre Behauptung erfolgreich zu vertreten: Die frühesten Tiere auf der Erde könnten sogar noch älter sein, als Forscher bisher angenommen hatten.

Um zu diesem Schluss zu kommen, Elizabeth Turner , Professor an der Harquail School of Earth Sciences der Laurentian University, musste in ein abgelegenes Gebiet im Nordwesten Kanadas reisen, das nur per Hubschrauber erreichbar ist. Dort griff sie auf 890 Millionen Jahre alte Gesteinsproben aus den Bergen zu. Vor langer Zeit waren diese Berge uralte Riffe.



Basierend auf ihrer Analyse schlägt Turner vor, dass es sich bei den Proben tatsächlich um Fossilien von alten Schwammkörpern handelt. Wenn sie Recht hat, würden diese ansonsten gewöhnlich wirkenden kanadischen Gesteine ​​​​die ältesten bisher bekannten körperfossilen Beweise für Tiere darstellen.



Wie sie die Entdeckung machten — Turner sammelte die Proben zwischen 1992 und 2018 und untersuchte die Gesteinsproben unter einem speziellen Mikroskop.

Turners Ergebnisse sind mit der molekularen Forschung kompatibel, die darauf hindeutet, dass Schwämme zu dieser Zeit entstanden sind.

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Die frühesten Tiere, die evolutionär auftauchten, waren wahrscheinlich schwammartig, erzählt Turner, der einzige Autor der Studie Invers. Dies ist nicht überraschend, da Schwämme sowohl heute als auch im Fossilienbestand die grundlegendste Tierart sind.



Heute sind Schwämme die grundlegendste Art des Tierkörpers. Getty Images

Wie kann man den Unterschied zwischen einem Felsen und einem alten Schwamm erkennen? Das Vorhandensein bestimmter Strukturen in den Gesteinen, die als wurmförmige Mikrostrukturen bekannt sind, ließ sie auf die Möglichkeit schließen, dass sie eines der frühesten Tiere der Erde sah.

Diese mikroskopischen Merkmale wurden früher mit Algen in Verbindung gebracht, aber neuere Forschungen deuten darauf hin, dass diese versteinerten Strukturen tatsächlich bestimmte Arten von Hornkeratoseschwämmen darstellen, die heute zur Herstellung von Badeschwämmen verwendet werden.



Wenn die Schwammkörper nach dem Tod zerfallen, bilden sie Schwammmumien, die aus zementgefüllten Mikrotubuli bestehen. Dieser seltsame Mumifizierungsprozess führt zur Bildung von wurmförmigen Mikrostrukturen – ein Beweis für das uralte Tierleben.

Das Gebiet im Nordwesten Kanadas, in dem die Wissenschaftler Elizabeth Turner potenzielle versteinerte Beweise für das früheste bekannte Tierleben entdeckten. Elizabeth Turner, Laurentian University

Was sie fanden – Turner hat vier wichtige Schlussfolgerungen basierend auf ihrer Arbeit:

  1. Tiere sind evolutionär entstanden, lange bevor traditionelle Tierfossilien vor etwa 540 Millionen Jahren auftauchten, sagt sie. Wenn die von Turner gefundenen Fossilien tatsächlich 890 Millionen Jahre alte Schwämme sind, dann sind sie 350 Millionen Jahre älter als die nächstältesten Schwammfossilien.
  2. Schwämme gehören wahrscheinlich zu den frühesten Tieren, die auf der Erde auftauchen. Dies war bekannt; diese Studie unterstützt dies.
  3. Diese frühen Schwämme lebten in Umgebungen, die denen der modernen Schwämme ähneln, was darauf hindeutet, dass alte Schwämme geeignete Häuser fanden, die ihre Art für Hunderte von Millionen Jahren unterstützen würden.
  4. Die Entwicklung der Schwämme fand vor zwei großen Erdereignissen statt, die zuvor für die Bildung verschiedener Tierarten als notwendig erachtet wurden. Die erste war das Neoproterozoikum oder die tolles sauerstoffereignis die vor 540 bis 800 Millionen Jahren Sauerstoff in die Erdatmosphäre und in die tiefen Ozeane brachte. Die zweite war eine turbulente Eiszeit, die als kryogenetische Vergletscherung (vor 635-720 Millionen Jahren) bekannt war, als ein Großteil der Erde bedeckt war Gletscher .

Warum es wichtig ist – Versteckt in diesen 890 Millionen Jahre alten Gesteinsproben sind mögliche Beweise für das früheste vielzellige Tierleben auf der Erde. Die Erkenntnis könnte die Wahrnehmung von Wissenschaftlern über die Evolution des Lebens verändern.

Wir denken normalerweise an die Phanerozoikum - das aktuelle geologische Zeitalter, in dem komplexes Pflanzen- und Tierleben auf der Erde entstanden ist - als vor etwa 540 Millionen Jahren begann. Dieser Befund verschiebt diese Zeitachse möglicherweise um etwa 300 Millionen Jahre nach hinten.

Dr. Elizabeth Turner bei der Feldforschung. C. Gilbert

Die Entdeckung dieser uralten potenziellen Schwammproben könnte uns helfen, die Art von Umgebung besser zu verstehen, in der die frühesten Tiere der Erde entstanden sind. Zum Beispiel enthielten die Riffe, an denen diese Schwämme gefunden wurden, typischerweise sauerstoffproduzierende Cyanobakterien, die komplexes Tierleben unterstützen könnten.

Diese Schwämme entstanden jedoch Millionen von Jahren, bevor genug Sauerstoff auftauchte, um komplexes Tierleben zu unterstützen. Daher impliziert die Studie, dass diese frühesten Tiere der Erde in sauerstoffarmen Umgebungen gedeihen konnten – im Gegensatz zu den meisten modernen Tieren.

Was kommt als nächstes – So aufregend diese Ergebnisse auch sind, sie sind noch vorläufig, sagt Turner.

Ein Blick in die Mikrostruktur innerhalb des fossilen Hohlraums. E. C. Turner

Weitere Forschungen werden notwendig sein, um ihren Beweis dafür zu erbringen, dass diese alten Schwämme wirklich die frühesten Formen des versteinerten Tierlebens auf der Erde waren, während ihre Entwicklung auch mit modernen Schwämmen in Verbindung gebracht wird.

Neben der Suche nach weiteren physischen Beweisen für diese Schwämme zielt Turner darauf ab, bestimmte Biomarker oder fossile Lipide, die in Gesteinen erhalten sind und für bestimmte Organismentypen charakteristisch sein können, zu verwenden, um weitere Beweise zu sammeln.

Könnte das Tierleben auf der Erde noch weiter zurückreichen – vielleicht eine Milliarde Jahre oder mehr?

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Wenn schwammartige Organismen damals vorhanden gewesen wären und das neoproterozoische Oxygenierungsereignis nicht evolutionär notwendig gewesen wäre, wie viel weiter hinten könnten sie dann vorhanden gewesen sein? fragt Turner.

Abstrakt : Die molekulare Phylogenie weist darauf hin, dass Metazoen (Tiere) früh im Neoproterozoikum auftauchten, aber es fehlen physische Beweise. Die Suche nach Tierfossilien aus dem Proterozoikum wird durch die Unsicherheit über die zu erwartenden physikalischen Eigenschaften behindert. Schwämme sind die grundlegendste bekannte Tierart; es ist möglich, dass Körperfossilien von bisher unentdeckten proterozoischen Metazoen Aspekt(en) von fossilen Schwämmen des Phanerozoikums ähneln. Die wurmförmige Mikrostruktur, ein komplexes petrographisches Merkmal in phanerozoischen Riffen und mikrobiellen Karbonaten, ist heute als Körperfossil von nicht-spikulären Keratosan-Demosponges bekannt. Dieser Artikel präsentiert petrographisch identische wurmförmige Mikrostrukturen von etwa 890 Millionen Jahre alten Riffen. Der millimeter- bis zentimetergroße wurmförmig mikrostrukturierte Organismus lebte nur auf, in und unmittelbar neben Riffen, die von kalzifizierenden Cyanobakterien (Photosynthesizern) gebaut wurden, und besetzte Mikronischen, in denen diese Kalkmikroben nicht leben konnten. Wenn die wurmförmige Mikrostruktur tatsächlich das versteinerte Gewebe von Keratoseschwämmen ist, würde das hier beschriebene Material den ältesten bisher bekannten körperfossilen Nachweis von Tieren darstellen und den ersten physischen Beweis dafür liefern, dass Tiere vor dem neoproterozoischen Oxygenierungsereignis auftauchten und durch die Eiszeiten der kryogenischen Zeit.