Svampar tillhör våra tidigaste förfäder. Dock, fossiler, molekyler och gener är oense om ökningen av dessa tidiga djur. Ett stort internationellt team av forskare kring Christian Hallmann och Benjamin Nettersheim från Max Planck Institute for Biogeochemistry hittade nu nya molekylära ledtrådar som tyder på att svampar kan ha dykt upp mycket senare än vanligt antaget.

Djur, den mest komplexa livsformen på vår planet, har bara funnits under de senaste hundra miljoner åren, som står för mindre än en femtedel av jordens historia. Innan det, världens hav beboddes enbart av mikroorganismer som bakterier och alger. Att ta reda på exakt när djur först uppstod är en central, ännu olöst fråga inom evolutionär forskning.

År 2009 upptäckte forskare fossila fettmolekyler, förmodligen härrörande från havssvampar, i bergarter 645 miljoner år gamla. Svampar tillhör de äldsta och enklaste djuren som hade utvecklats, och deras upptäckt i sådana gamla stenar innebar att de kan ha varit de första djuren. 'Men de första entydiga svampfossilerna som någonsin hittats, formade som nålar eller spicules, är 100 miljoner år yngre än dessa gamla svampmolekyler, säger Benjamin Nettersheim, första författare till en studie. 'Det är ett stort gap, molekylerna och spikulerna kan inte båda ha rätt. ' sammanfattar Nettersheim som nyligen publicerade denna kritik i en nyhetsartikel i samma tidskrift.

Alger istället för svampar

Ett team kring gruppledare Christian Hallmann och Nettersheim, båda från Max Planck Institute for Biogeochemistry, nu överraskande hittade samma molekyler som tidigare tillskrivits svampar, i Rhizaria:en grupp encelliga organismer som innehåller många rovalger. Forntida former av Rhizaria -familjen går troligen tillbaka 770 miljoner år, mycket äldre än svampfossilen. Således, i princip både svampar och Rhizaria kan vara källan till fettmolekylerna som finns i gamla stenar, men författarna hävdar att detta skulle vara ganska orealistiskt. 'Ur ett ekologiskt perspektiv är Rhizaria bara så mycket mer meningsfullt. Om svampar var källan, de skulle ha behövt förekomma i massor av överflöd, trivs i stort sett överallt, även i syreutarmade vatten där svampar vanligtvis inte kan överleva ', enligt Nettersheim. Denna hänsyn gör det mycket mer sannolikt att rovdjur, inte svampar, var huvudproducenterna av de gamla molekylerna.

"I allmänhet hade det funnits tre bevis för uppkomsten av tidiga djur", säger Nettersheim, "de gav alla olika åldrar och vi visste inte vilken vi skulle lita på". Ett sätt att uppskatta när en organism först uppstod på jorden är genom att använda molekylära klockor, som jämför de genetiska skillnaderna hos moderna representanter och leder till ett ursprungsdatum. 'Dock, kalibreringen av sådana molekylära klockor är problematisk och detta ger upphov till en enorm osäkerhet i beräknade datum för de sista gemensamma förfäderna till djur, från 1300 till 615 miljoner år sedan ', säger Hallmann. Den andra bevislinjen hade varit de förmodade svampmolekylerna som går tillbaka till 645 miljoner år; den tredje de ännu yngre svampfossilerna, går tillbaka till 560 miljoner år.

De tidigaste djuren för 560 miljoner år sedan

Med den nya upptäckten att de gamla fettmolekylerna sannolikt kommer från Rhizaria snarare än från svampar, de äldsta vetenskapligt bekräftade svamparna går tillbaka till endast cirka 560 miljoner år sedan. Samtidigt i jordens historia dök de stora och komplexa fossilerna av Ediacara -faunan upp globalt. I ett av dessa Ediacara -fossil, spårrester av kolesterol, som är ett kännetecken för djurlivet, upptäcktes nyligen av internationella forskare, inklusive medlemmar i Hallmann -gruppen. Således, det första bekräftade utseendet på både svampar och kolesterol tyder på att de tidigaste medlemmarna i djurriket dök upp för cirka 560 miljoner år sedan.

'I geologiska termer, detta är precis före starten av den kambriska explosionen av komplexa livsformer för 540 till 550 miljoner år sedan, och den nya tidpunkten ger oss nu en sammanhängande händelseföljd. säger Hallmann. Med hjälp av den korrigerade tidslinjen, vetenskapsmän kan fortsätta att dechiffrera miljösammanhanget för denna viktigaste evolutionära övergång som ligger till grund för allt komplext modernt liv.