Gyvūnai išsivystė, kai Žemė buvo sniego gniūžtė

Dauguma geologų nebepalaiko visiškos „Sniego gniūžtės“ Žemės idėjos

Biologai seniai žino, kad gyvūnai labiau linkę padėti artimiems giminaičiams, kadangi taip elgdamiesi, jie padeda savo pačių genams, kuriuos tas giminaitis irgi turi. Pavyzdžiui, laukiniai gyvūnai linkę priglobti sau giminingus našlaičius, bet negiminingus našlaičius atstumia. Boyle'as mano, kad SG Žemė galėjo priversti ląsteles elgtis altruistiškai. „Iki tol buvimo gyvūnine ląstele kaina buvo per aukšta,“ sako jis.

Boyle'o požiūris yra kontroversiškas ir kiti mokslininkai nusiteikę skeptiškai. „Boyle'o ištirpusių properšų gyvūnų kilmės idėja smagi,“ sako paleontologas Nickas Butterfieldas iš Cambridge'o universiteto, JK. „Tačiau dauguma geologų nebepalaiko visiškos „Sniego gniūžtės“ Žemės idėjos, tad labai gali būti, kad izoliuoti karštų versmių pabėgėlių tvenkiniai iš viso neegzistavo.“

Butterfieldo teigimu, gyvybė per SG veikiausiai pasitraukė į atvirus tropikų vandenis, bet visa kita vyko įprastai.

Šį galvosūkį išspręsti labai padėtų aiškios fosilijos. Deja, tokios tolimos senovės fosilijų uolienose itin retai pasitaiko. Kol kas, seniausioms užtikrintai sudėtingų gyvūnų fosilijoms maždaug 560 milijonų metų. Tai galėtų remti kitą hipotezę.

Genetikai irgi nelabai gali padėti. Sekdami gyvūnų giminės medį ir vertindami genetinių pokyčių tempą, mokslininkai apskaičiavo, kad pirmieji gyvūnai veikiausiai atsirado maždaug prieš 750 milijonų metų. Bet šių „molekulinių laikrodžių“ rodmenys garsėja savo netikslumu.

Gyvūnų pirmtakų pasirodymas iškart po pirmojo Sniego Gniūžtės apledėjimo nėra sutapimas

Kaip bebūtų, nauji atradimai rodo, kad gyvūnai galėjo rastis ir įsitvirtinti SG Žemėje. 2014 metais, Malcolmas Wallace'as iš Melbourne'o universiteto Australijoje aptiko keistas fosilijų sankaupas nuošaliuose Australijos ir Namibijos regionuose. Senovinio rifo liekanose Wallace'as aptiko burbulo pavidalo, 3 cm skersmens fosilijas. Daug burbulų atrodė susijungę į pirštus primenančias gijas.

„Šios fosilijos didelės ir sudėtingos, tačiau nevisai priskirtinos gyvūnų tipui,“ pažymi Wallace'as. Jų amžius maždaug 700 milijonų metų, netrukus po to, kai Žemė pirmą kartą tapo Sniego Gniūžte.

Taigi, Wallace'as su kolegomis mano, kad jie gali būti radę gyvūnų pirmtakus – pačius ankstyviausius pintis primenančius sutvėrimus, gyvenusius mažai deguonies turinčiame vandenyje ir kurie yra tarpinė vystymosi stadija tarp vienaląsčių mikrobų ir daugialąsčių gyvūnų. Ir jie mano, kad gyvūnų pirmtakų pasirodymas iškart po pirmojo Sniego Gniūžtės apledėjimo nėra sutapimas.

„Intuicija gali kuždėti, kad SG Žemė evoliucijai trukdė, tačiau gyvūnai pasirodė netrukus po didžiųjų apledėjimų,“ pažymi Wallace'as. „Atrodo, šie didieji apledėjimai Žemės vandenynų ir žemynų sistemą pakeitė taip, kad susidarė palankios sąlygos išsivystyti sudėtingai gyvybei.“

Boyle'as sutinka, kad tokia primityvi gyvūninė gyvybė galėjo išsivystyti prieš baigiantis SG Žemei, bet tvirtina, kad tai nebuvo svarbiausias žingsnis. Pasak jo, pagrindinis lūžis įvyko, kai atskiros ląstelės atsisakė savo gebėjimo daugintis, ir vietoje to ėmėsi specifinės veiklos gyvūnuose.

Butterfieldas įtaria, kad mes visą istoriją supratome atvirkščiai

Kol kas sudėtingesni už pintis organizmai, su specializuotais organais, atliekančias specializuotas funkcijas, rasti tik uolienose, susidariusiose po Sniego Gniūžtės. Boyle'as spėja, kad senesnėse uolienose jų nebus rasta, bet jau tikrai ne uolienose, susidariusiose prieš SG. „Jei tokios fosilijos bus rastos, tai įrodys, kad mano hipotezė klaidinga,“ sako jis.

Butterfieldas sutinka, kad tokių senovinių gyvūnų fosilijų gali būti nerasta, bet taip gali nutikti paprasčiausiai dėl to, kad jos nebuvo išsaugotos. Jis spėja, kad Boyle'as, Planavsky'is ir Wallace'as visą istoriją suprato atvirkščiai. Jis kelia idėją, kad ne ledas sukūrė sudėtingus gyvūnus, o pirmieji gyvūnai, pasirodę prieš 750 milijonų metų ir transformavo planetą, atšaldydami klimatą. „Manau, visa gali būti, kad iš tiesų gyvūnų evoliucija sukėlė apledėjimus,“ sako Butterfieldas.

„Gyvūnai gali labai smarkiai pakeisti fizinę aplinką,“ sako Butterfieldas. Tad, jis spėja, kad pirmieji gyvūnai galėjo sutrikdyti jautrų vandenynų cheminį balansą, kas atsiliepė visai planetai.

Žemę užšaldyti galėjo pirmieji gyvūnai

Be abejo, gyvūnai gali daryti didžiulę įtaką planetai. Pavyzdžiui, žemrausiai gyvūnai, kaip, tarkime, kirminai gali paspartinti uolienų eroziją. Susidariusios uolienų dulkės reaguoja su ore esančiu anglies dvideginiu, ir susidarę mineralai nuplaunami į vandenynus – taip anglies dvideginis pašalinamas iš oro. Tuo tarpu jūrų gyvūnai didina deguonies lygį, suvartodami žuvusius organizmus, kurie irdami galėtų deguonį sunaudoti. Dar Butterfieldas mano, kad gyvūnai galėjo paskatinti evoliuciją naujų mikroskopinių augalų, kurie greičiau nugrimzta, nusinešdami su savimi anglies dioksidą.

Esama duomenų, rodančių, kad pirmieji gyvūnai galėjo užšaldyti Žemę. 2011 metais, Elis Tzipermanas iš Harvardo universiteto Cambridge, Massachusettse su kolegomis sumodeliavo vandenyno cheminius ciklus. Jie išsiaiškino, kad naujų jūros organizmų evoliucija galėjo prisidėti prie didesnio anglies kiekio transportavimo į vandenyno dugną ir sukelti ryškų klimato pasikeitimą. „Teiginys, kad gyvūnų evoliucija sukėlė apledėjimą, tikrai nėra nepagrįstas,“ pažymi Butterfieldas.

Kol kas nepakanka informacijos, kad būtų galima vienareikšmiškai nuspręsti ar Sniego Gniūžtės Žemę sukėlė gyvūnai, ar Sniego Gniūžtės Žemė paskatino gyvūnų evoliuciją. Kaip bebūtų, šie du įvykiai susiję.

Kais mūsų planeta ar šals, tai nebus kelionė iš maloniųjų

Tai yra ir prablaivantis priminimas, kaip sparčiai gali kisti sąlygos Žemėje. Mūsų planeta buvo tinkama mums tūkstančius metų, tačiau nėra priežasčių manyti, kad taip bus visados.

Dabar iškastinio kuro alkis pavojingai sparčiai aplinką kaitina. Bet didelis asteroidas, kaip kad užbaigęs dinozaurų erą, išsviestų pakankamai dulkių ir sukeltų smarkų atšalimą. O kadangi dabar vandenynai vėsesni, nei dinozaurų laikais gali būti, kad jie užšaltų ir Žemė vėl sugrįžtų į Sniego Gniūžtės būseną.

Kais mūsų planeta ar šals, tai nebus kelionė iš maloniųjų. Gal turėtume pasimokyti iš ankstyvųjų gyvūnų ląstelių, ir išmokti darbuotis drauge.

Kate Ravilious
www.bbc.com