Nalezli v Číně nejstarší dosud objevené mnohobuněčné organismy?

- Příroda autor: Jan Toman

Život na Zemi vznikl asi před čtyřmi miliardami let. Přinejmenším tomu nasvědčují různé nepřímé důkazy. S přímými důkazy – zkamenělinami nejdávnějších organismů – je potíž. Hornin z tak vzdálené minulosti se zachovalo jen málo a z této trošky jen malá část neprošla výraznou přeměnou za vysokých teplot a tlaků. 

Organické fragmenty se zachovalou buněčnou strukturou

Organické fragmenty se zachovalou buněčnou strukturou,zdroj: Nature

Pradávné organismy byly navíc jednoduše stavěné a rozlišit drobné kuličky organického původu od útvarů vznikajících anorganickou cestou je téměř nadlidský úkol. Vědcům v tomto ohledu často nepomůže ani chemická analýza konkrétních nálezů. Přítomné látky se mohly pod vlivem vnějších podmínek přeměnit v jiné a vyloučit nelze ani kontaminaci daleko pozdějším organickým materiálem.

Podobně komplikované je i datování prvních mnohobuněčných organismů. Možná se ale začíná blýskat na lepší časy. S významným objevem, který může značně zpřesnit naše představy o evoluci mnohobuněčného života, nedávno přišel tým převážně čínských paleontologů. Tito výzkumníci údajně objevili zbytky jednoduchých mnohobuněčných organismů staré až 1,5 miliardy let.

První mnohobuněčné organismy zařaditelné s velkou dávkou jistoty mezi dnešní skupiny jsou staré zhruba 630 milionů let. Co se týče kandidátů na ještě starší průkopníky mnohobuněčného stylu života, problém není s jejich počtem, ale průkazností.

Nejstarší z nich, miliardy let staré stuhovité a spirálovité útvary jako například Grypania, mohou být stejně tak pouhými sraženinami mořského sedimentu či odtrženými kusy bakteriálních nárostů. Jejich vnitřní stavba se nedochovala a zůstanou pro nás zřejmě navždy záhadou.

O moc slavnější to ale není ani nálezy starými okolo jedné miliardy let, jako je například slavná Bangiomorpha. Mikroskop často dokáže odhalit buněčnou stavbu těchto mladších zkamenělin a o jejich biologickém původu tak není pochyb. V drtivém počtu případů však nelze vyvrátit, že jde „jen“ o pozůstatky mnohobuněčných bakterií, například vláknitých sinic, a ne komplexnějších eukaryotických organismů se složitě stavěnou buňkou, které daly vzniknout mimo jiné rostlinám, houbám a živočichům.

Diskuse ohledně těchto nálezů se tak často stáčí k nekonečným hádkám o sotva identifikovatelné drobné buněčné znaky. Detailní zmapování evolučních událostí na cestě k eukaryotickým organismům a jejich mnohobuněčným liniím je přitom naprosto klíčové pro porozumění pozemské evoluci.

Jako blesk z čistého nebe rozčísl diskuse o nejstarších mnohobuněčných organismech objev 1,56 miliardy let starých zkamenělin z oblasti Yanshan v severní Číně. Vrstvy usazenin, ve kterých se nalezené zkameněliny dnes nacházejí, zřejmě vznikly nahromaděním usazenin v příbojovém pásmu u pobřeží pravěkého moře.

Samotné nalezené uhlíkaté útvary se ukázaly být pozůstatky podlouhlých tenkých relativně pravidelných stélek ne nepodobných některým dnešním řasám. Co je ovšem nejdůležitější, příslušné organismy dosahovaly délky až několika decimetrů. Na dané období tedy šlo o hotové obry, jejichž eukaryotický původ je velkými rozměry silně podpořen.

Vědci analyzovali celkem 167 nálezů, z nichž zhruba třetina reprezentovala celé organismy nebo alespoň jejich větší zlomky. Ty bylo možné rozdělit do čtyř skupin – na podlouhlé fragmenty ulomené na obou stranách, zlomky, které se na jednom konci zužovaly až k jakémusi stonku, úlomky na jednom konci okrouhlé a útvary jazykovitého tvaru. Velmi pravděpodobně se jedná o různé části jedinců jednoho druhu dlouhých až 30 cm.

Na základě tvarové analýzy ovšem nelze vyloučit, jazykovité (a možná také okrouhlé) útvary představují jiný typ stélky – dost možná odlišné životní stádium stejného druhu. Jazykovité útvary se navíc vyznačují podélnými rýhami značícími možný směr růstu.

Tvarová analýza dále potvrdila, že jde opravdu o zbytky organismů řídících se uspořádaným vývojem. Vyznačovaly se totiž univerzálním tvarem a stavbou. Náhodně odtržené části mikrobiálních nárostů by nikdy neoplývaly tak jednotným tvarem, nemluvě o ostrém ohraničení nalezených zkamenělin od okolí. Chemická analýza odhalila shodné – a organické – složení všech nalezených zkamenělin.

Velikost nálezů, jejich pravidelný tvar, základní rozdělení stélky na několik částí a její jednostranný růst silně naznačují eukaryotickému původu nalezených organismů. Tento závěr podpořil i mikroskopický průzkum nejzachovalejších částí, který odhalil jejich buněčnou strukturu. Buňky dosahovaly spíše eukaryotické velikosti okolo 10 mikrometrů. Na druhou stranu, jednotlivé buňky se do velikosti dost lišily a žádné další buněčné znaky eukaryotickému původu organismů nenaznačovaly.

Velké ploché stélky nalezených organismů silně připomínají některé dnešní řasy. Nejpravděpodobnějším způsobem obživy těchto dávných organismů se tedy zdá fotosyntéza. Vyloučit ovšem nelze ani získávání rozpuštěných organických látek přímo z vody.

Nalezené organismy rozhodně nebyly žádnými přeborníky ve složité stavbě těla. Tenká stélka umožňovala jednotlivým buňkám získávat rozpuštěné plyny přímo z vody a vůbec vést celkem nezávislý život. Jasně u ní však lze vysledovat vlastnosti, které stály za pozdějším rozmachem mnohobuněčných řas a moderních rostlin.

Zdroj: Zhu S, Zhu M, Knoll AH, Yin Z, Zhao F, Sun S, Qu Y, Shi M & Liu H (2016): Decimetre-scale multicellular eukaryotes from the 1.56-billion-year-old Gaoyuzhuang Formation in North China. Nature communications, 7.

Tagy: biologie zvířata a příroda věda a poznání bioarcheologie

Zdroje: Vlastní