„Houba na strúhanku“

„Houba na strúhanku“

Výskum strúhankovej špongie („ Halichondria panike” ), ako ten, ktorý je tu zobrazený, spochybňuje teóriu, že kyslík spustil evolúciu života zvierat. © National Museums Severné Írsko a jeho poskytovatelia licencií/CC BY-NC-SA 3.0

Kyslík nám dáva život, ale potrebovali ho zvieratá vždy – v takom množstve – na prežitie? Aby vedci zistili, aké podmienky prostredia boli potrebné na prechod z jednobunkových organizmov na zvieratá, obrátili sa na tvora, ktorý je známy svojimi čistiacimi schopnosťami – morskú špongiu.

„V čase, keď sa objavili zvieratá, uplynulo viac ako 80 percent histórie Zeme,“ hovorí Daniel Mills, postgraduálny študent, ktorý študuje morské huby v Nordic Center for Earth Evolution v Dánsku. 'Takže existuje veľké oneskorenie medzi pôvodom života a pôvodom zvierat.'



Aj keď existuje niekoľko hypotéz na vysvetlenie medzery, populárna naznačuje, že po miliardy rokov boli hladiny kyslíka jednoducho príliš nízke na to, aby podporili život zvierat. Až približne pred 800 – 635 miliónmi rokov, ku koncu proterozoického Eonu, došlo k zvýšeniu hladiny atmosférického kyslíka.

„Halichondria panicea“, známa ako špongia zo strúhanky. Poďakovanie: Daniel Mills/SDU

Prvýkrát sa vedci hlásia v PNAS experimentálne testovali túto hypotézu – a použili modernú morskú špongiu, bežne nazývanú „huba na strúhanku“ ( Halichondria panike ), urobiť to. Dnešné špongie sú fyziologicky veľmi podobné najstarším zvieratám, a preto sú dobrým nástrojom na odhadovanie potreby kyslíka v minulosti.

Výskumníci zozbierali huby z dánskeho fjordu a utesnili ich v akváriách naplnených morskou vodou, v ktorých mohli merať a kontrolovať množstvo rozpusteného kyslíka dostupného organizmom. Tím bol prekvapený, keď zistil, že dokázali znížiť obsah kyslíka vo vode až na 0,5 až 4 percentá toho, čo špongie zvyčajne dýchajú, bez zjavného poškodenia zvieraťa. 'Stále dýchalo, stále jedlo a rástlo, zatiaľ čo pod týmito nízkymi hladinami kyslíka,' hovorí Mills, jeden z hlavných autorov štúdie. Okrem toho, pretože kyslík v akváriách by spoľahlivo nezostal pod 0,5 percenta, spodná hranica môže byť ešte nižšia.

To, že moderné špongie môžu byť z väčšej časti úplne spokojné s veľmi malým množstvom kyslíka, naznačuje, že ich prastaré špongie, ktoré prišli na scénu pred 700 až 800 miliónmi rokov, mohli byť v poriadku aj v prostredí chudobnom na kyslík. Zistenia naznačujú, že kyslík nebol limitujúcim faktorom, ktorý bráni vzniku toho najzákladnejšieho života zvierat. Tak čo bolo?

Jednou z možností je, že vybudovanie mnohobunkového živočícha, dokonca aj takého jednoduchého, akým je špongia, zaberie veľa času. 'To je veľký upgrade zložitosti od osamelého mikróbu,' hovorí Mills. 'Mohlo by to byť len tak, že je to z genetického hľadiska náročný evolučný prechod, že si to vyžaduje veľa biologických a genetických inovácií,' plus niektoré nevyhnutné ekologické podmienky, dodáva.

Mills zatiaľ len testoval účinky nízkeho obsahu kyslíka na špongiách pre dospelých. Teraz dúfa, že preskúma, ako kyslík ovplyvňuje reprodukciu špongie dospelých a ako by to mohlo ovplyvniť potomstvo. Ak špongie všetkých vekových kategórií znesú menej kyslíka, potom by to bol ešte silnejší dôkaz, že kyslík nespustil objavenie sa zvierat – čo je hlboký záver, ktorý možno vyvodiť zo skromného morského tvora známeho používaním v sprche.