جانداران میلیاردساله احتمالاً اولین شکارچیان روی زمین بودند

ردپای مولکول‌های یافت‌شده در سنگ‌های باستانی، نشان‌دهنده‌ی اکوسیستمی وحشی از حیات اولیه است که برای تقریبا یک میلیارد سال در اقیانوس‌های جهان درحال رشد و شکار بوده است.

نشانه‌های زیستی یافت‌شده در سنگ‌های مربوط به ۱٫۶ میلیارد سال پیش از طیف وسیعی از موجودات ناشناخته‌ای به جا مانده است که قبلا حیات روی زمین را تحت سلطه‌ی خود داشتند. آن‌ها در جهانی کم‌اکسیژن، میلیون‌ها قبل از ظهور گیاهان، حیوانات و قارچ‌ها زندگی می‌کردند.

این جانداران اولیه که به هیچ‌یک از موجودات زنده‌ی امروزی شباهت نداشتند، از سوی کاشفان خود به رهبری یوخن براکس و بنجامین نترزهایم، دیرین‌زیست‌زمین‌شیمیدانان از دانشگاه ملی استرالیا، پروتوسترول بایوتا (protosterol biota) نام گرفته‌اند.

پروتوسترول‌ بایوتاها احتمالا اولین شکارچیان روی کره خاکی بودند که میکروب‌های بی‌شمار اقیانوس‌ها را با ولع شکار می‌کردند. علاوه‌بر این به‌نظر می‌رسد که این جانداران اولیه، اجداد تمام حیات یوکاریوتی روی زمین نیز باشند؛ ازجمله گیاهان، حیوانات، قارچ‌هایی که در اطرافمان هستند و البته خود ما.

نترزهایم که اکنون در دانشگاه برمن آلمان مشغول‌به‌کار است می‌گوید: «بقایای مولکولی پروتوسترول‌ بایوتا که در سنگ‌های ۱٫۶ میلیارد ساله کشف شده‌اند، قدیمی‌ترین ردپای دودمان ما محسوب می‌شود. آن‌ها حتی قبل از آخرین جد مشترک یوکاریوتی (۱٫۲ میلیارد سال پیش) زندگی می‌کردند. این موجودات به فراوانی در اکوسیستم‌های دریایی جهان وجود داشتند و احتمالا اکوسیستم‌ها را در بیشتر تاریخ زمین شکل داده‌اند.»

ازآنجاکه حیات یوکاریوتی (موجوداتی که سلول‌های آن‌ها دارای هسته هستند) در دنیای امروز غالب است، دانشمندان معتقد هستند که آن‌ها باید بیش از یک میلیارد سال پیش ظهور کرده باشند.

دیرین‌زیست‌شناسان از مدت‌ها پیش به‌دنبال این یوکاریوت‌های اولیه بوده‌اند؛ اما شناسایی موجودات باستانی در بهترین حالت چالش‌برانگیز است. ازآنجاکه بیش از یک میلیارد سال از زندگی یوکاریوت‌ها می‌گذرد، هرگونه اثری که ممکن است از خود برجای گذاشته باشند، احتمالا به‌شدت تخریب شده و تشخیص قطعی آن کار دشواری است.

کشف اخیر با تجزیه‌وتحلیل سنگ‌های متعلق به آبراه‌های سراسر جهان انجام شده که قدیمی‌ترین آن‌ها مربوط به سازند بارنی کریک در استرالیا با قدمت ۱٫۶۴ میلیارد سال است.

محققان در پژوهش‌های خود به‌طور خاص به‌دنبال استروئیدها بودند؛ نشانگرهای زیستی یوکاریوت‌های اولیه که برای اولین‌بار توسط کنراد بلوخ، زیست‌شیمی‌دان آلمانی برنده‌ی جایزه نوبل در سال ۱۹۹۴ پیش‌بینی شدند. تقریبا همه‌ی یوکاریوت‌ها می‌توانند استروئیدهایی مانند کلسترول را سنتز کنند.

براکس می‌گوید: «ما حتی نمی‌دانستیم که دنبال چه چیزی بگردیم و ترکیبی از تکنیک‌های متفاوت را به‌کار گرفتیم تا ابتدا استروئیدهای مدرن مختلف را به معادل فسیل‌شده‌شان تبدیل کنیم. دانشمندان به‌مدت چندین دهه این مولکول‌ها را نادیده گرفته بودند؛ زیرا آن‌ها با تصاویر معمولی جستجوی مولکولی مطابقت نداشتند. وقتی هدف خود را شناختیم، دریافتیم که ده‌ها سنگ دیگر که از آبراه‌های چندین میلیارد ساله‌ی سراسر جهان گرفته شده‌اند، لبریز از مولکول‌های فسیلی مشابه بودند.»

کشف اخیر نشان می‌دهد که این نشانگرهای زیستی یوکاریوتی در تمام این مدت از دید پژوهشگران پنهان بوده‌اند؛ هرچند موجودات به‌وجودآورنده‌ی این استروئیدها همچنان ناشناخته هستند، زیرا هیچ فسیلی از خود آن‌ها کشف نشده است.

بااین‌حال محققان بر این باور هستند که موجودات پروتوسترول‌ بایوتا بزرگ‌تر و پیچیده‌تر از باکتری‌ها بودند و به‌عنوان زنجیره‌ی بعدی در شبکه‌ی غذایی روی آن‌ها رشد می‌کردند. به‌گفته‌ی براکس، او و همکارانش بر این عقیده هستند که پروتوسترول‌ بایوتاها ممکن است اولین شکارچیان روی کره زمین بوده باشند که در گذشته درحال شکار و بلعیدن باکتری‌ها بودند.

جالب اینجا است که آثار به‌جامانده از پروتوسترول‌ بایوتاها، در حدود ۸۰۰ میلیون سال پیش در فسیل‌ها ناپدید شد. پس از این مرحله، جلبک‌ها و قارچ‌ها ظاهر می‌شوند. تصور می‌شود که اولین حیوانات تاریخ نیز درحدود ۶۰۰ یا ۷۰۰ میلیون سال پیش ظهور کرده‌ باشند.

کاهش پروتوسترول‌ بایوتاها و پیدایش موجودات دیگر که تحت عنوان دگردیسی تونین (TonianTransformation) شناخته می‌شود، یکی از عمیق‌ترین تغییراتی است که بوم‌شناسی زمین متحمل شده و امکان ظهور یوکاریوت‌های مدرن را فراهم کرده است.

کشف استرول‌های بسیار شبیه به آنجه بدن ما امروزه تولید می‌کند در موجوداتی بسیار متفاوت، به ما امکان می‌دهد تا تاریخ خود را تا زمانی بسیار دورتر از قبل ردیابی کنیم.

کریستین هالمن، دیرین‌زمین‌زیست‌شناس از مرکز تحقیقات علوم زمین در آلمان می‌گوید: «نکته‌ی برجسته‌ی این یافته، فقط گسترش سابقه‌ی مولکولی فعلی یوکاریوت‌ها نیست. با توجه به اینکه آخرین جد مشترک همه‌ی یوکاریوت‌های مدرن، از جمله ما انسان‌ها احتمالاً قادر به تولید استرول‌های مدرن «معمول» بودند، احتمال اینکه یوکاریوت‌های مسئول این آثار نادر به ساقه‌ی درخت تبارزایی متعلق باشند، زیاد است.»

این تحقیق در نشریه‌ی نیچر منتشر شده است.