Jagten på de ældste flercellede organismer
havsvamp

Man ved at de tidligste dyr var havsvampe, da molekylære analyser viser, at nogle svampe er nærmere beslægtet med andre dyr end andre havsvampe. Det mest logiske er så at formode, at den fælles forfader for alle dyr har været en havsvamp, frem for at havsvampe har udviklet sig uafhængigt af hinanden. (Foto: Florida Keys National Maritime Sancturay)

Man ved at de tidligste dyr var havsvampe, da molekylære analyser viser, at nogle svampe er nærmere beslægtet med andre dyr end andre havsvampe. Det mest logiske er så at formode, at den fælles forfader for alle dyr har været en havsvamp, frem for at havsvampe har udviklet sig uafhængigt af hinanden. (Foto: Florida Keys National Maritime Sancturay)

For et år siden var jeg til konference på Princeton University sammen med studerende fra hele USA.

Alle deltagere arbejder med overgangen fra Prækambrium til Kambrium og hvad geologiske forekomster fra denne tid kan fortælle os om denne periode.

Der sker en række markante hændelser i tidsrummet fra cirka 800 millioner år før nu til Kambriums begyndelse for cirka 542 millioner år siden.

Det mest begivenhedsrige er dyrenes opståen fra encellede organismer. Der findes et utal af flercellede organismer (ikke mindre end 17 slags), der ligesom dyr uafhængigt af hinanden blev flercellede.

Men dyr har dog haft et potentiale, som få andre flercellede organismer har: Dyr har virkelig forstået at ændre landskabet på jorden.

De har bosat praktisk taget alle nicher på jorden: Havet, landjorden og luften. Kun svampe og planter kan med respekt sidestilles med dyrene i morfologisk og økologisk diversitet.

Fylder alle nicher ud

Flercellede organismer har en unik mulighed for at kunne arte sig anderledes end sine encellede fætre. Der er lige pludselig nye nicher, som ikke var til stede før. Og da dyrene opstod, gik der heller ikke længe før de med en eksplosionsagtig udvikling fyldte all disse nicher ud.

Cellerne kan specialisere sig til at gøre forskellige tjanser og derved gøre kolonien eller det vi nu kalder organismen mere effektiv.

Man kender nu livet træ i grove træk og man ved at de tidligste dyr var havsvampe. Man kan sige dette fordi molekylære analyser viser, at nogle svampe er nærmere beslægtet med andre dyr end andre havsvampe.

Det mest logiske er så at formode, at den fælles forfader for alle dyr har været en havsvamp, frem for at havsvampe har udviklet sig uafhængigt af hinanden.

Det kan sammenlignes med det faktum, at nogle aber er nærmere beslægtet med mennesker end med andre aber. Ergo har vores forfader været en abe.

Kalkstenen på kontoret

Nå, men tilbage til Princeton: Arrangøren af dette symposium var en nyligt ansat professor, Adam Maloof, som arbejder med geologien i Kambrium og Prækambrium, især de kemiske signaler man kan spore i de geologiske lag.

Han sagde i løbet af receptionen, at han havde noget han ville vise mig og min kontormakker, Erik, som arbejder med havsvampe. Oppe på kontoret hev han en kalkstensblok frem med røde aftegninger, som lignede streger, cirkler og små irregulære klumper.

Umiddelbart ville jeg have sagt med et hurtigt øjekast, at det nok er forstenede skaller fra dyr, som man ville finde i jordlag, der er yngre end 550 millioner år gamle. Men hans begejstring fik både mig og Erik til at tro, at der nok var noget andet på færde her.

Skaller fra dyr eller?

Så vi spurgte med det samme, hvor gammel stenen var. Adam svarede, at den var cirka 635 millioner år gammel.

Det er en periode, der ligger imellem to store istider og var så verdensom-spændende, at de dækkede hele jordkloden.

Men kunne det så være skaller fra dyr? Ved nærmere inspektion var der ikke nogen af de vilkårlige tværsnit, som lignede skaller fra dyr man kender, såsom mollusker, pighuder eller brachiopoder.

Vi overvejede om ikke der kunne være andre forklaringer. Såsom at det var fragmenter fra mikrobielle måtter, såsom stromatolitter, der er ret almindelige på dette tidspunkt.

Men mange af de former man kunne se, var ikke lige til at forklare som fragmenterede bakteriemåtter.

Havsvampenes kanalsystemer

Efter vores besøg tog Maloof og sleb blokken systematisk ned, mens han med regulære intervaller tog et billede af, hvad der kom til syne. Det gjorde han med 0.05 mm intervaller. Derved kunne han rekonstruere disse strukturer i detaljer. Det viste sig, at mange af disse strukturer var små klumper med et forgrenet indre kanal system.

I sin essens er en havsvamp som organisme en klump på havbunden, som suger vand ind, filtrerer det for bakterier og opløst organisk materiale og spytter det ud igen. Vandet bliver ført rundt i havsvampens krop via et vand-kanalsystem.

Maloof overvejede, om ikke hans fossile klumper kunne være havsvampe. Efter noget granskning, blev han enig med sig selv om, at han i hvert fald ikke kan afvise den hypotese.

700 millioner år gamle kemiske spor

Der er molekylær biologisk evidens for at havsvampe opstår for cirka 700 millioner år siden. Det kan man beregne ud fra studier af moderne havsvampes genetiske ændringer, som man med statistiske metoder kan kalibrere med fossile forekomster og derved regne tilbage i tiden til tidspunkter hvor fossiler ikke er bevaret.

Samtidig kan man også kigge efter kemisk evidens for havsvampe, og der er man så heldig at en meget forskelligartet gruppe af havsvampe, de såkaldte demospongier, har en kemisk substans der bliver omdannet til 24-isopropylcholestan i sedimenter.

Denne har de fundet i lag der er yngre end 713 millioner år. Derfor er der meget evidens for a havsvampe var til stede på dette tidspunkt, hvorimod andre dyr først udvikles senere.

Mineraliserede nåle

Så Maloofs små klumper med kanaler findes på et tidspunkt, hvor der burde være havsvampe tilstede. Men er de nu også havsvampe? Det kan nogle gange være svært at vise, at et fossil tilhører en bestemt organisme eller en anden. Især havsvampe, som er så irregulære.

En af de få fossiliserbare karakterer hos havsvampe er mineraliserede nåle, såkaldte spikler. Dem har Maloof muligvis set som små runde aftegninger i sine polerede sektioner. Men der er ikke nogen eksempler på et snit igennem en nål på den lange led.

Og han kan ikke afvise, at det bare er små korn, der måske er udfældet i løbet af omdannelsen af mudderet til sten, hvilket også sker. Det er heller ikke alle havsvampe som har spikler, og deres stamformer har heller ikke nødvendigvis haft dem.

Eneste forklaring der ikke kan afvises

Maloof overvejede om klumperne kunne være andre strukturer. Men alle de andre muligheder kunne afvises af en eller flere årsager. Havsvampe var den eneste forklaring, som han ikke kunne afvise. Men den forklaring er desværre ikke 100% vandtæt.

Ikke desto mindre er det en interessant opdagelse. Fossilerne er fundet i en region i Sydaustralien, som mange geologer går igennem. Faktisk ligger der en stenprøve med disse fossiler i et af laboratorierne på mit institut, som en student har indsamlet for 6 år siden.

Ikke desto mindre er det interessant at overveje, hvordan fortidigt liv vil se ud, hvordan man kan vise at det er liv, og hvilken slags.

Denne artikel er oprindeligt publiceret som et blogindlæg.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om Hubbles utrolige billeder her.