Naukowcy odkryli w skałach sprzed ponad 600 mln lat molekuły wytwarzane dziś wyłącznie przez gąbki. To jeden z najstarszych dowodów na istnienie zwierząt na Ziemi
Pierwsze zwierzęta w dziejach nie miały oczu, mięśni ani mózgu. Były to gąbki – proste organizmy filtrujące wodę. Do tej pory trudno było wskazać ich najstarsze ślady w zapisie kopalnym, ponieważ nie posiadają twardych części, które dobrze zachowują się w skałach. Nowe badania opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dostarczyły jednak mocnego argumentu: chemicznych cząsteczek działających jak „odciski palców” dawnych gąbek.
Ślady z epoki ediakaru
Analizując skały sprzed ponad 600 mln lat, badacze znaleźli rzadkie związki tłuszczowe zwane steranami C31. Powstają w wyniku przekształceń steroli – substancji budujących błony komórkowe wielu organizmów. Współczesne gąbki syntetyzują bardzo charakterystyczne sterole, które mogą przetrwać w skałach w formie steranów nawet przez setki milionów lat.
Odkrycie wskazuje, że gąbki żyły już w ediakarze – okresie geologicznym trwającym od 635 do 541 mln lat temu, poprzedzającym eksplozję kambryjską, kiedy na Ziemi pojawiła się większość głównych grup zwierząt. Jak podkreślają autorzy, ich praca „dostarcza mocnych dowodów na powiązanie steranów z gąbkami i przesuwa moment pojawienia się zwierząt znacznie przed kambr”.
Sterole są kluczowymi związkami tłuszczowymi błon komórkowych: u ludzi najważniejszym jest cholesterol, u roślin – sitosterol, a u gąbek – zestaw unikatowych steroli, niespotykanych w innych organizmach. Po milionach lat procesów chemicznych w skałach sterole przekształcają się w sterany, które działają jak „chemiczne skamieniałości”, pozwalając odtworzyć ślady organizmów pozbawionych klasycznych skamielin.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.
Jak odróżnić sygnał życia od chemicznego szumu
Dotąd za najstarszy dowód obecności gąbek uznawano prostsze sterany C30. Część badaczy wskazywała jednak, że mogły one pochodzić także z glonów lub innych protistów.
Aby rozwiać te wątpliwości, zespół kierowany przez dr Lubnę Shawar (California Institute of Technology) i prof. Gordona D. Love’a (University of California Riverside) wykorzystał materiał porównawczy: sterole współczesnych gąbek oraz syntetyczne standardy chemiczne.
Następnie badacze przeprowadzili chromatografię gazową i spektrometrię mas, które wykazały obecność dwóch nowych steranów: 24-n-butylcholestanu i 24-sec-butylcholestanu. Ich współwystępowanie ze steranami C30 w wielu próbkach skał i ropy dokładnie odpowiadało wzorcom obserwowanym u współczesnych gąbek. Autorzy podsumowują, że odkrycie „wzmacnia zapis biomarkerów C30 i C31 jako wiarygodnych dowodów na pojawienie się zwierząt w historii Ziemi”.
Eksplozja kambryjska w nowym świetle
Eksplozja kambryjska – gwałtowne pojawienie się różnorodnych zwierząt ok. 541 mln lat temu – uchodzi za jeden z największych przełomów w historii życia. Nowe odkrycie pokazuje jednak, że linia gąbek istniała znacznie wcześniej. Oznacza to, że ewolucja zwierząt była procesem stopniowym, a nie nagłym.
Choć gąbki wydają się mało spektakularne, pozostają kluczowymi elementami ekosystemów morskich: filtrują wodę, tworzą siedliska i wspierają funkcjonowanie raf koralowych. Ich unikatowa biochemia czyni je cennymi punktami odniesienia w badaniach nad ewolucją.
Odkrycie steranów w skałach ediakaru dowodzi, że to właśnie te niepozorne organizmy mogą być naszymi najstarszymi krewnymi w świecie zwierząt. Dziś wciąż pełnią ważną rolę w oceanach, a ich chemiczne ślady pozwoliły rozwiązać jedną z największych zagadek paleobiologii.
Źródło: Lubna Shawar, Gordon D. Love, Benjamin T. Uveges, Roger E. Summons i in., Chemical characterization of C31 sterols from sponges and Neoproterozoic fossil sterane counterparts, PNAS, 29 września 2025, DOI: 10.1073/pnas.2503009122.