Verzweigtes Skelettfasermuster eines modernen Schwamms. (Turner, Natur, 2021) In den Überresten von 890 Millionen Jahre alten Mikrobenriffen – einer Welt, die von Bakterien und Algen dominiert wurde – liegen mögliche Anzeichen von mehrzelligem Tierleben, 90 Millionen Jahre bevor angenommen wurde, dass in der Erdatmosphäre genügend Sauerstoff vorhanden sei, um solches Leben zu ermöglichen .
Wir alle wissen persönlich, dass Sauerstoff für uns als Tiere lebenswichtig ist – sobald er eingeatmet wird, leiten unsere Atemwege das wertvolle Molekül an jeden Winkel unseres Körpers weiter, sodass unsere Zellen daraus chemische Energie erzeugen können.
Daher war nicht sicher bekannt, ob mehrzellige Tiere (Metazoen) existieren könnten, bevor der Sauerstoffgehalt der Erde den notwendigen Wert erreicht hatte, der diesen kritischen Prozess der tierischen Zellatmung ermöglicht. Es wird allgemein angenommen, dass dieser Meilenstein im Laufe der Zeit stattgefunden hat Neoproterozoisches Oxygenierungsereignis .
(Turner, Natur, 2021)
Oben: Fossiles Muster (links) im Vergleich zum Muster eines modernen Schwammskeletts (rechts).
Vor diesem Ereignis, vor 800 bis 540 Millionen Jahren, befand sich in den Ozeanen gelöster Sauerstoff wahrscheinlich zu niedrig um Metazoen zu ernähren – außer in der Nähe der Riffe, wo sauerstoffproduzierende Mikroben lebten.
Aber genetische Beweise von Tieren dem widersprechen. Molekulare Uhren deuten darauf hin, dass das Tierreich des Lebens bereits weit im Neoproterozoikum begann.
Jetzt hat die Paläobiologin Elizabeth Turner von der Laurentian University potenzielle fossile Beweise gefunden, die dies belegen – in Riffen, die einst Sauerstoffoasen waren.
Turner untersuchte hauchdünne Gesteinsscheiben aus den Little Dal-Riffen in Kanada mit Durchlichtmikroskopie und identifizierte seltene Abschnitte mit komplexen Verzweigungen, 20–30 Mikrometer großen Röhrchen, die in Lücken innerhalb und um die alten Riffformationen ruhten.
Die Riffe wurden größtenteils durch photosynthetisierende Cyanobakterien errichtet und konnten einen Durchmesser von mehreren Kilometern erreichen. Die mysteriösen Strukturen wurden jedoch an freiliegenden Rändern, in Vertiefungen des Riffwachstumsbereichs und in schattigen Lücken gefunden.
Dies deutet darauf hin, dass das, was auch immer die versteinerten Abdrücke bildete, im Gegensatz zu den nach Sonnenlicht suchenden Riffbauern kein Licht benötigte, aber der Witterung an den Rändern des Riffs standhalten konnte und außerdem nicht gerne auf dem Riff selbst saß.
Das versteinerte Muster stimmt nicht mit der Verzweigung überein, die bei Pilzen und anderen Mikroben beobachtet wird, oder mit bekannten geologischen Mustern, sondern ähnelt stark den beiden modernen Schwammfasernetzwerken Keratosan-Schwämme ,' Turner erklärt in ihrem Artikel .
Beispiel eines modernen Keratose Schwamm. (Philippe Bourjon/Wikipedia/CC BY-SA 3.0)
Wir vermuten schon seit einiger Zeit, dass die Entstehung der Metazoen wahrscheinlich mit Schwämmen begann – oder so ähnlich – da es sich um die grundlegendsten bekannten Tiere handelt.
Angesichts ihrer seltsamen vegetativen Morphologie und ihres sesshaften Daseins könnte man meinen, dass diese seltsamen Kreaturen eher mit einem Kaktus als mit einer Katze verwandt sind.
Sie sind im Grunde ein perforierter, weicher Stoffsack, der an einem Ende am Boden befestigt ist und das Wasser filtert. Aber sie produzieren, wie wir, Spermien und Eier, um sich zu vermehren, haben Zellen, denen die in Pflanzen vorkommenden Zellwände fehlen, und ihre DNA macht sie zu einem frühen Verwandten aller anderen Tiere.
Dieses Fossil ist „vielleicht genau das, was man von den frühesten Metazoen-Körperfossilien erwarten kann“. schreibt Turner.
Bisher ist die ältestes unbestrittenes Schwammfossil stammt aus dem Kambrium, also vor etwa 550 Millionen Jahren, aber wenn dieser neue Fund bestätigt werden kann, deutet dies darauf hin, dass frühe Tiere entstanden sind, bevor die Sauerstoffbedingungen auf der Erde für uns optimal waren – und schwere Eiszeiten vor 720 und 635 Millionen Jahren überlebt haben.
Möglicherweise stammen wir alle aus viel härteren Verhältnissen, als uns bewusst ist.
Turners Forschung ist veröffentlicht in Natur .