02
Sep
2022

ฟอสซิลฟองน้ำนี้อาจเป็นบันทึกที่เก่าแก่ที่สุดของชีวิตสัตว์

พระธาตุอายุ 890 ล้านปีเกิดขึ้นก่อนช่วงที่อากาศหนาวจัดและการเติมออกซิเจนครั้งที่สองของดาวเคราะห์

กว่าสองทศวรรษที่แล้ว เมื่อเอลิซาเบธ เทิร์นเนอร์ยังเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่กำลังศึกษาแนวปะการังจุลินทรีย์ที่เป็นฟอสซิล เธอใช้ค้อนทุบหินขนาดเท่ามะนาวหลายร้อยก้อนจากหน้าผาที่ผุกร่อนในดินแดนตะวันตกเฉียงเหนือของแคนาดา เธอลากหินของเธอกลับไปที่ห้องแล็บ เลื่อยให้เป็นเศษไม้ที่มีความหนา 30 ไมครอน ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณครึ่งหนึ่งของเส้นผมมนุษย์ และกลั่นกรองงานฝีมือของเธอด้วยกล้องจุลทรรศน์ มีเพียงประมาณห้าชิ้นที่โปร่งแสงเท่านั้น เธอพบทะเลสคคิกเกิลเรียวบางที่ดูไม่เหมือนจุลินทรีย์ที่เธอตามหา

“มันไม่พอดี โครงสร้างจุลภาคนั้นซับซ้อนเกินไป” เทิร์นเนอร์กล่าว “และดูเหมือนฉันคุ้นเคย”

เทิร์นเนอร์มีความเฉลียวฉลาดในสิ่งที่พื้นผิวสามารถเป็นตัวแทนได้ แต่ในฐานะที่เป็นนักวิชาการขั้นต้น เธอได้ระงับการค้นพบของเธอไว้เพื่อไม่ให้เกิดความโกลาหล หลังจากการเดินทางไปกลับหลายครั้งและสิ่งพิมพ์จำนวนมากโดยนักวิจัยคนอื่นเมื่อต้นปีนี้เกี่ยวกับฟอสซิลที่มีลักษณะคล้ายกัน Turner ซึ่งปัจจุบันเป็นนักธรณีวิทยาภาคสนามที่ Laurentian University ก็พร้อมที่จะก้าวไปข้างหน้ากับการค้นพบของเธอ: หินแพรวพราวที่เธอพบคือฟอสซิลฟองน้ำลงวันที่ ที่อายุ 890 ล้านปี วางฟองน้ำเป็นสัตว์ยุคก่อนประวัติศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์เคยพบมา ตีพิมพ์ในวารสารNature วันนี้ การค้นพบของเธอชี้ให้เห็นว่าสัตว์โผล่ขึ้นมานานก่อนที่โลกจะถือว่ามีอัธยาศัยดีพอที่จะรองรับชีวิตที่ซับซ้อนได้

Joachim Reitner นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัย Göttingen ประเทศเยอรมนี ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าวว่า “นี่เป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่” เช่นเดียวกับ Turner เขาเชื่อมั่นว่าฟอสซิลนั้นเป็นฟองน้ำ เพราะความซับซ้อนของลอนผมที่ขรุขระนั้นขจัดแบคทีเรียหรือเชื้อราอื่นๆ ทั้งหมด “เราไม่มีทางเลือกอื่น” เขากล่าว

ถึงแม้ว่าพวกมันจะดูไม่เข้าท่า แต่ฟองน้ำก็เป็นสัตว์—และเป็นพื้นฐานที่สุดของพวกมันทั้งหมด สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เหล่านี้ขาดผนังเซลล์ในพืชและสามารถผลิตสเปิร์มได้ ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ที่จุดเดียวตลอดชีวิตในแม่น้ำหรือก้นมหาสมุทร ฟองน้ำเป็นตัวป้อนตัวกรอง ร่างกายของพวกเขามีเครือข่าย 3 มิติของช่องกลวงเพื่อหมุนเวียนน้ำเข้าและออก ง่ายๆ อย่างที่มันเป็น พวกเขาสามารถกรองน้ำได้มากถึง 120,000 แกลลอนต่อเนื้อเยื่อ 1 ปอนด์ ทุกวันเพื่อทำความสะอาดอินทรียวัตถุ เช่น แบคทีเรีย ซึ่งพวกมันกินเข้าไปด้วยเครื่องดูดฝุ่น

ซากดึกดำบรรพ์ของ Turner ครั้งหนึ่งเคยเป็นฟองน้ำ Keratosan ที่ชวนให้นึกถึงลูกหลานในยุคปัจจุบัน ฟองน้ำชนิดนี้แข็งแต่เด้งได้ เหมือนกับฟองน้ำทำความสะอาดสังเคราะห์ที่พบในร้านขายยา ฟองน้ำที่กลายเป็นอมตะในโขดหินของเทิร์นเนอร์อาศัยอยู่ในช่วงเวลาที่มหาทวีปโรดิเนีย ซึ่งเป็นดินแดนที่ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ของทวีปสมัยใหม่ทั้งหมด ล่มสลาย น้ำท่วมบรรพบุรุษของแคนาดาด้วยน้ำทะเล ตามคำกล่าวของ Turner ฟองน้ำของเธออาจจะนั่งยอง ๆ เป็นหย่อมกว้างครึ่งนิ้วที่ถูกบีบระหว่างซอกและซอกของแนวปะการังของไซยาโนแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสง โลกมีออกซิเจนน้อยมาก ดังนั้น Turner กล่าวว่าฟองน้ำน่าจะอาศัยอยู่ที่โรงงานออกซิเจนจุลินทรีย์เหล่านี้ขยายตัวเพื่อให้ฟองน้ำหายใจได้ง่ายขึ้นเล็กน้อย ตลอดหลายล้านปีข้างหน้า ฟองน้ำยังคงมีชีวิตอยู่ในยุคไครโอเจเนียน ยุคของสโนว์บอลเอิร์ ธ เมื่อโลกทั้งใบกลายเป็นเยือกเย็นและถูกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็ง อีก 50 ถึง 300 ล้านปีจะผ่านไป ก่อนที่สัตว์ใหญ่ที่มีชีววิทยาที่ซับซ้อน เช่น ไดโนเสาร์ จะเปิดตัว

ฟองน้ำฟอสซิลของ Turner ไม่เพียงแต่แนะนำว่าสัตว์เหล่านี้สามารถทนต่อบรรยากาศที่ขาดออกซิเจนและการทำลายล้างของ Snowball Earth พวกเขายังมีอายุเกือบสองเท่าของหลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดต่อไปของฟองน้ำ แต่ผลลัพธ์ไม่น่าแปลกใจเลย Roger Summons นักธรณีวิทยาจาก MIT ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว อายุของฟองน้ำสอดคล้องกับไทม์ไลน์วิวัฒนาการที่แนะนำโดยข้อมูลจีโนม พันธุศาสตร์ของฟองน้ำในยุคปัจจุบันทำให้ต้นกำเนิดของมันย้อนกลับไปเมื่อหนึ่งพันล้านปีก่อน Summons กล่าวซึ่งสอดคล้องกับอายุของฟอสซิลฟองน้ำ Keratosan ของ Turner

“มีประวัติชีวิตที่เข้ารหัสไว้ในยีนของทุกสิ่งที่อยู่บนโลกใบนี้” ซัมมอนส์กล่าว “และข้อมูลจีโนมไม่ได้โกหก” เขากล่าวเสริมว่า “ผมพอใจกับอายุในรายงานอย่างยิ่ง”

เนื่องจากเขาวงกตขนาดเล็กที่มีเส้นริ้วสีซีดเป็นหลักฐานเพียงอย่างเดียวของฟองน้ำยุคก่อนประวัติศาสตร์ ค่ายผู้คลางแคลงไม่เห็นด้วยกับเอกลักษณ์ที่เป็นฟองน้ำของฟอสซิล นิค บัตเตอร์ฟิลด์ นักบรรพชีวินวิทยาจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ซึ่งไม่ได้เข้าร่วมในการวิจัยนี้ กล่าวว่า การกล่าวอ้างหลายครั้งเกี่ยวกับฟองน้ำที่สลักอยู่ในหินที่ดูคล้ายคลึงกันนั้นเคยผุดขึ้นมาในอดีต แต่จะไม่มีการพิสูจน์ในภายหลัง เขากล่าวเสริมว่า หากฟองน้ำได้กระโจนเข้าสู่ที่เกิดเหตุเมื่อ 890 ล้านปีก่อน พวกมันน่าจะเปลี่ยนโลกอย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน อายุของฟอสซิลของ Turner วางฟองน้ำในช่วงเวลาของ Boring Billion ซึ่งนักวิทยาศาสตร์อ้างว่าเป็นช่วงเวลาหนึ่งพันล้านปีที่เสถียรและไม่มีเหตุการณ์ที่สุดในประวัติศาสตร์ของโลก

“พูดตรงๆ เลยนะ การเป็นสัตว์—แม้แต่การเป็นสัตว์ที่เหมือนฟองน้ำก็เป็นกลอุบายที่ดี ความคาดหวังคือคุณจะเติมเต็มโลกด้วยตัวคุณเองอย่างมาก” เขากล่าว “เงินของผมอยู่ที่ 100-150 ล้านปี” หลังจากที่ฟอสซิลมีอายุเท่านี้ เขากล่าวเสริม จากนั้น ฟองน้ำอาจจุดประกายให้ไครโอเจเนียน —จาก 640 เป็น 710 ล้านปีก่อน—โดยการเปลี่ยนแปลงธรณีเคมีของมหาสมุทร

Turner มีคำอธิบายอื่น: ฟองน้ำเบาบาง พวกเขาอาจต้องใช้เวลาอีกล้านปีหรือมากกว่านั้นเพื่อตั้งรกรากที่พื้นทะเล “พวกเขาใช้เวลาค่อนข้างนานที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อม [แห่งหนึ่ง] ที่พวกเขามีความสุข” เธอกล่าว บางทีฟองน้ำแบบโบราณอาจจะบานปลายแล้ว เธอกล่าวเสริมว่า อาจต้องใช้เวลาหลายล้านปีก่อนที่พวกมันจะกลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่แพร่หลายในทุกวันนี้

ไม่ว่านักวิจัยจะสนับสนุนการค้นพบของ Turner หรือไม่ พวกเขาทั้งหมดเห็นด้วยกับสิ่งหนึ่ง: ฟองน้ำเป็นสิ่งที่ไม่ธรรมดา สรีรวิทยาที่ต่ำต้อยของพวกเขาปฏิเสธผลกระทบที่พวกเขามีต่อโลก

“พวกเขาอยู่ทั่วทุกหนทุกแห่ง และพวกเขาประเมินค่าต่ำไปโดยสิ้นเชิง” เทิร์นเนอร์กล่าว “ใครสนใจเกี่ยวกับไทรันโนซอรัส? ใครสนใจแม้แต่ปลา—และไม่ใช่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอย่างแน่นอน แต่ฟองน้ำอยู่ตรงจุดนั้นจริงๆ” เธอหวังว่าผลลัพธ์ของเธอจะเริ่มต้นการอภิปรายและกระตุ้นการวิจัยใหม่เกี่ยวกับพระธาตุฟองน้ำโบราณ “การเข้าใจการแสดงออกถึงชีวิตที่แปลกประหลาดก่อนหน้านี้บนโลก—นั่นน่าสนใจกว่าการเข้าใจคนอายุน้อยกว่าและคุ้นเคยมากกว่า”

หน้าแรก

Share

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published.