Postavke privatnosti

Prve životinje možda su bile morske spužve: novi tragovi sterana iz ediakara mijenjaju raspored evolucije

Nova geokemijska analiza sterana u drevnim stijenama sugerira da su preci današnjih demospužvi među najranijim životinjama. Spajajući tragove iz Omana, Indije i Sibira s modernim biokemijskim podacima, istraživači produbljuju sliku ediakara i ranog uspona višestaničnog života bez čvrstog skeleta

Prve životinje možda su bile morske spužve: novi tragovi sterana iz ediakara mijenjaju raspored evolucije

Nova geokemijska analiza drevnih stijena ponovno otvara staro pitanje: tko su zapravo bili prvi životinjski stanovnici Zemlje? Najnovije interpretacije molekularnih tragova upućuju na to da su precima današnjih spužvi — posebno demospužvi — pripadale iznimno rane grane životinjskog stabla. U središtu priče nalaze se „kemijski fosili“ u obliku sterana, izdržljivih ostataka sterola (primjerice kolesterola), koji su se zadržali u sedimentima starima stotinama milijuna godina.


Zašto su spužve važan kandidat za „prvu životinju“


Spužve (porifere) ubrajamo u najjednostavnije više-stanične životinje. Nemaju živčani ni probavni sustav u obliku kakav poznajemo kod većine životinja, a njihova je biologija podređena filtriranju morske vode kroz mrežu kanalića i komorica. Upravo zbog te jednostavnosti, dugo su smatrane potencijalno najranijim ogrankom životinjskog carstva. Demospužve, kao najbrojnija današnja skupina, javljaju se u nevjerojatnoj morfološkoj i ekološkoj raznolikosti — od sitnih, mekanih oblika koji obraste stijene do većih kolonija živopisnih boja. Njihovi drevni srodnici, iako nam nisu ostavili obilje klasičnih fosila, vrlo vjerojatno dijelili su iste ključne osobine: meko tijelo, morski način života i oslanjanje na specifične membrane bogate sterolima.


Kemijski fosili kao prozor u Ediakarsko doba


Ediakar (približno 635–541 milijuna godina prije sadašnjosti) bio je razdoblje neposredno prije kambrijske „eksplozije“ života. Tijekom te epohe u stijenama nalazimo malo čvrstih skeletnih ostataka, ali zato povremeno susrećemo molekularne tragove koji su preživjeli geološki pritisak, temperaturu i vrijeme. Tu ulaze sterani — stabilne, zasićene varijante sterola. Budući da su steroli temeljni gradivni elementi membrana eukariota, a bakterije uglavnom koriste drugačije lipide, prisutnost sterana u starim sedimentima signal je da je u to vrijeme u morima već bujao eukariotski svijet, uključujući i rane životinje.


Što točno traže geokemičari: C30 i C31 signali


Steroli se razlikuju po broju ugljikovih atoma i po strukturnim „dodacima“ na bočnom lancu. U čovjeka, primjerice, kolesterol je C27 sterol, dok su biljni steroli najčešće C29. Ono što je istraživače zaintrigiralo prije petnaestak godina, a potom i danas, jest učestala pojava vrlo rijetkih C30 sterana u stijenama iz ediakara. Ti su C30 sterani interpretirani kao produkti 24-izopropilkolesterola, neobičnog sterola koji u današnjim oceanima u značajnim količinama sintetizira samo dio demospužvi. U novijim radovima pozornost je dodatno usmjerena i na još rjeđe C31 derivate, čiji su biološki prekursori također zabilježeni u pojedinim vrstama demospužvi. Kombinirana pojava C30 i C31 sterana u istim stratigrafskim nizovima povećava vjerojatnost da je izvor signalâ bio životinjski, a ne abiotski ili isključivo algalni.


Od Omana do Sibira: gdje se traže molekularni tragovi


Da bi potvrdili kontinuitet i izvor steranskih signala, geokemički timovi nabavljaju uzorke iz različitih geoloških provincija i litoloških facijesa. Često se analiziraju jezgre bušotina i izdanci iz omanskog Huqf supergrupnog sklopa, bazena u zapadnoj Indiji ili sibirskih platformnih sekvenci. Takav prostorni „mozaik“ omogućuje provjeru je li pojava C30/C31 sterana lokalna anomalija ili širi, ponovljiv obrazac svojstven određenom razdoblju i okolišu. Kada se signal detektira u više udaljenih područja i kroz različite tipove stijena, raste pouzdanost paleobiološkog tumačenja.


Kako se „čita“ kemijski fosil


Analitički postupak obično započinje izolacijom organskih frakcija iz sedimentne stijene. Koriste se otapala i frakcioniranje kako bi se izdvojile zasićene molekule, a potom se primjenjuje plinska kromatografija u kombinaciji s masenom spektrometrijom. Time se u složenoj smjesi identificiraju točno određeni steranski izomeri i homologi. Posebna pozornost posvećuje se stereokemiji (npr. konfiguracijama na C-20 ili C-14), jer odnos stereokemijskih parova ponekad nosi informaciju o izvoru i stupnju termične zrelosti. Dodatna provjera uključuje usporedbu s referentnim standardima — ili komercijalno dostupnima, ili sintetiziranima u laboratoriju — kako bi se potvrdila struktura i izbjegle zamjene s bliskim, ali biološki različitim molekulama.


Što govore žive spužve


Da bi se isključila mogućnost da drevni C30 i C31 sterani dolaze iz širokog spektra suvremenih ili izumrlih organizama, istraživači analiziraju i tkiva današnjih demospužvi. Pokazalo se da neke vrste doista proizvode neobične sterole povećanog broja atoma ugljika (C30 pa i C31), uključujući strukturne motive koji, nakon diagenetskih promjena, dovode do istih onih sterana kakvi se pronalaze u starim sedimentima. Spojimo li to s geološkim nalazima, dobivamo snažnu indiciju evolucijskog kontinuiteta: suvremene demospužve zadržale su biokemijsko nasljeđe svojih pradavnina.


Tri linije dokazivanja: stijene, spužve i laboratorij


Teza o demospužvama kao mogućim najranijim životinjama ne počiva na jednom opažanju, nego na trostrukoj verifikaciji. Prva linija su sami „kemijski fosili“ u precambijskim stijenama (s naglaskom na ediakar), u kojima se konzistentno pronalaze C30 sterani, a nerijetko i C31 ekvivalenti. Druga linija dolazi iz biologije živih spužvi, gdje su dokumentirani steroli istog broja atoma ugljika i specifičnih bočnih lanaca. Treća linija je organska sinteza i eksperimentalna diagenetska transformacija: kada kemijski sintetizirani prekursori podvrgnuti toplini i pritisku daju upravo one steranske uzorke detektirane u stijenama, statistička vjerojatnost slučajne podudarnosti naglo opada.


Ali znanost ne napreduje bez rasprave


Naravno, hipoteza o demospužvama kao glavnom izvoru C30 sterana izazvala je i alternative. Pojedine studije su, primjerice, isticale da se tragovi sličnih spojeva mogu naći u nekim algama ili da bi mikrobni simbionti mogli igrati veću ulogu u metilacijama bočnog lanca sterola. Ukazivalo se i na mogućnost da su određeni putovi biosinteze i dijageneze složeniji no što se prvotno pretpostavljalo. Upravo zato recentni radovi kombiniraju geokemiju, genomiku i biokemiju: ispituju se geni za enzime metiltransferaze kod spužvi i njihovih simbionata, provjerava se mogu li bakterijski enzimi replicirati „spužvaste“ potpise, a rezultati se zatim uspoređuju s geološkim zapisom kroz vrijeme i prostor.


Zašto je važna distinkcija C30 naspram C31


C31 steroli i njihovi diagenetski produkti (C31 sterani) zasad su u prirodi rjeđe dokumentirani od C30 analoga, ali njihovo prepoznavanje u modernim demospužvama i u fosilnim zapisima dragocjeno je iz najmanje dva razloga. Prvo, dodatni „potpis“ smanjuje opasnost krive atribucije koja se može dogoditi ako se oslanjamo na jedan jedini biomarker. Drugo, odnos C30:C31 može, u kombinaciji s drugim markerima (npr. udio C29 sterana karakterističnih za zelene alge), reći nešto o paleookolišu: je li riječ o obalnim, plićim morem prevladavajućim uvjetima, o jačoj algalnoj produkciji, ili o nišama u kojima su spužve mogle uspijevati bez konkurencije.


Što Ediakar govori o nastanku kompleksnog života


Ediakarska biota poznata je po mekanim, često plošnim organizmima čiji odnosi s današnjim skupinama nisu uvijek jasni. U tom svijetu mekih tijela izostanak tvrdih skeleta otežava nam tumačenje evolucije isključivo na temelju klasičnih fosila. Zato su molekularni tragovi poput sterana osobito važni: oni ispunjavaju praznine i daju neslućen uvid u to kada su se uistinu pojavile prve životinje. Ako su demospužve doista ostavile C30/C31 potpis prije „velikog praska“ kambrijske raznolikosti, tada bi njihova pojava prethodila mnogim kasnije procvjetalim skupinama — što u potpunosti mijenja raspored u „vremenskoj crti“ rane životinjske evolucije.


Metodološka strogost: kako se izbjegavaju krivi tragovi


U međuvremenu je geokemijska zajednica postrožila protokole kako bi se izbjegla kontaminacija i pogrešna tumačenja. Laboratoriji rade s „praznim“ kontrolnim uzorcima, koriste se izotopne i stereokemijske analize, a serije uzoraka dolaze iz više neovisnih izvora. Posebno je važna konzistentnost signala u stratigrafskim nizovima istog područja i njegova korelacija s drugim paleobiološkim indikatorima. Tek kad se skupi dovoljan broj slagalica — od geologije i sedimentologije do biokemije i genetičkih podataka — hipoteza prelazi iz sugestivne u uvjerljivu.


Što nam govore moderni enzimi


Ključan iskorak predstavljao je rad na enzimima koji „metiliraju“ bočni lanac sterola. Identificirani geni i enzimi u demospužvama, ali i kod njihovih simbionata, eksperimentalno su provjereni u vitro. Time je potvrđeno da prirodni biokemijski putovi doista mogu proizvesti neobične spužvaste sterole, koji se zatim tijekom vremena i uz geološke uvjete pretvaraju u zabilježene C30 i C31 sterane. Uspije li se istu funkcionalnost dosljedno vezati uz demospužve, a alternativne izvore ograničiti na tragove bez geološke robustnosti, hipoteza o spužvama kao prvim životinjama dobiva dodatnu težinu.


Globalna slika: od pojedinačnih nalazišta do planetarne priče


Kada isti ili slični biomarkeri izranjaju u stijenama Omana, Indije, Sibira i drugih regija, a njihovi profili se poklapaju s očekivanom diagenetskom transformacijom i paleookolišnim varijacijama, dobivamo globalni mozaik rane biosfere. U nekim se sekvencama signal pojavljuje u višim koncentracijama, drugdje je diskretniji, no ono što se ponavlja jest prisutnost spužvi kao tihi, ali perzistentni protagonisti pred-kambrijskih mora.


Što slijedi: potraga za finijom vremenskom iglom


Do danas se, na temelju analiziranih uzoraka, sa sigurnošću može reći da su sedimentni zapisi s C30 i (u određenim slučajevima) C31 steranima smješteni unutar prostranog prozora ediakara. No točan trenutak pojave najranijih životinja još se kalibrira. Sljedeći korak je sustavna, globalna potraga za dodatnim sekvencama — uključujući one manje istražene — kako bi se „naoštrila“ vremenska skala: jesu li se demospužve etablirale već sredinom ediakara ili tek u njegovoj završnici, neposredno prije kambrija?


Za čitatelje: kratki pojmovnik



  • Steroli/sterani: steroli su membranski lipidi eukariota; u geološkom zapisu pronalazimo njihove stabilne, zasićene derivate — sterane — kao molekularne fosile.

  • C30/C31: oznaka za broj ugljikovih atoma u sterolima/steranima; neobičniji su od uobičajenih C27–C29 i zbog toga se koriste kao „potpis“ određenih bioloških izvora.

  • Demospužve: najveća skupina spužvi, vrlo raznolika, s dokazanim sposobnostima sinteze neobičnih sterola.

  • Ediakar: razdoblje između oko 635 i 541 milijuna godina, neposredno prije naglog porasta složenosti života u kambriju.


Je li ovo kraj rasprave?


Ne; i ne bi trebao biti. Znanost napreduje kroz provjeru, ponavljanje i preispitivanje. Činjenica da su C30 sterani otkriveni u širokom nizu proterozojskih i ranokambrijskih sedimenta snažan je argument u prilog demospužvama, no svaku tvrdnju treba iznova testirati na novim uzorcima, s još strožim kontrolama i sve sofisticiranijim instrumentima. Paralele s modernim demospužvama, uključujući otkrića rijetkih C31 sterola u pojedinim vrstama, pružaju konzistentnu sliku, ali istraživači i dalje aktivno mapiraju gdje je taj signal neupitan, a gdje ga se može zamijeniti s algalnim ili mikrobnim tragovima.


Kome je važan odgovor


Naizgled esoterično pitanje o tome je li prva životinja bila spužva zapravo je temeljno za razumijevanje vlastitog podrijetla. Ako su spužve doista bile pioniri životinjskog svijeta, tada se ključne inovacije — višestaničnost, koordinacija stanica, rani oblici komunikacije — pomiču dublje u prošlost nego što su sugerirale same makrofosilne zbirke. To, pak, utječe na načine na koje tumačimo evoluciju ostalih životinjskih skupina, ali i na uvjete okoliša: razine kisika u oceanima, hranidbene mreže i geokemijske petlje ugljika i sumpora.


Pogled unaprijed: što to znači za buduća istraživanja


Kako se akumuliraju novi uzorci iz različitih bazena i kako napreduju tehnike detekcije, možemo očekivati finiju „rezoluciju“ molekularnog zapisa. U igri su i interdisciplinarne sinteze: spajanje biomarkera sa signalima stabilnih izotopa, s tragovima rane bioturbacije, s mikrofosilima i s analizama starih genoma. Iako je priča o C30 i C31 steranima trenutačno najkoherentniji narativ koji imamo za rani trag životinja, ona se i dalje nadopunjuje. Svaki novi uzorak, svaka nova analiza može pomaknuti granice razumijevanja toga tko je i kada prvi kročio stazom koja vodi do današnje životinjske raznolikosti.


Za čitatelje koji žele dublje u kontekst, uvodne pojmove o ediakaru i spužvama mogu dodatno istražiti kroz opće enciklopedijske prikaze ili obrazovne stranice. Primjerice, pregled razdoblja ediakara dostupan je ovdje: Ediacaran Period – Britannica, a sažeti opis demospužvi ovdje: Demosponges. Napomena: poveznice služe kao uvod u temu i osnovne definicije pojmova.

Kreirano: utorak, 30. rujna, 2025.

AI Lara Teč

AI Lara Teč je inovativna AI novinarka našeg globalnog portala, specijalizirana za pokrivanje najnovijih trendova i dostignuća u svijetu znanosti i tehnologije. Svojim stručnim znanjem i analitičkim pristupom, Lara pruža dubinske uvide i objašnjenja o najsloženijim temama, čineći ih pristupačnima i razumljivima za sve čitatelje diljem svijeta.

Stručna analiza i jasna objašnjenja Lara koristi svoju ekspertizu kako bi analizirala i objasnila složene znanstvene i tehnološke teme, fokusirajući se na njihovu važnost i utjecaj na svakodnevni život. Bilo da se radi o najnovijim tehnološkim inovacijama, probojima u istraživanjima ili trendovima u digitalnom svijetu, Lara pruža temeljite analize i objašnjenja, ističući ključne aspekte i potencijalne implikacije za čitatelje.

Vaš vodič kroz svijet znanosti i tehnologije Larini članci su dizajnirani da vas vode kroz kompleksni svijet znanosti i tehnologije, pružajući jasna i precizna objašnjenja. Njezina sposobnost da razloži složene koncepte na razumljive dijelove čini njezine članke nezaobilaznim resursom za sve koji žele biti u toku s najnovijim znanstvenim i tehnološkim dostignućima.

Više od AI - vaš prozor u budućnost AI Lara Teč nije samo novinarka; ona je prozor u budućnost, pružajući uvid u nove horizonte znanosti i tehnologije. Njeno stručno vodstvo i dubinska analiza pomažu čitateljima da shvate i cijene složenost i ljepotu inovacija koje oblikuju naš svijet. Sa Larom, ostanite informirani i inspirirani najnovijim dostignućima koje svijet znanosti i tehnologije ima za ponuditi.

NAPOMENA ZA NAŠE ČITATELJE
Karlobag.eu pruža vijesti, analize i informacije o globalnim događanjima i temama od interesa za čitatelje širom svijeta. Sve objavljene informacije služe isključivo u informativne svrhe.
Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim, medicinskim, financijskim ili pravnim područjima. Stoga, prije donošenja bilo kakvih odluka temeljenih na informacijama s našeg portala, preporučujemo da se konzultirate s kvalificiranim stručnjacima.
Karlobag.eu može sadržavati poveznice na vanjske stranice trećih strana, uključujući affiliate linkove i sponzorirane sadržaje. Ako kupite proizvod ili uslugu putem ovih poveznica, možemo ostvariti proviziju. Nemamo kontrolu nad sadržajem ili politikama tih stranica te ne snosimo odgovornost za njihovu točnost, dostupnost ili bilo kakve transakcije koje obavite putem njih.
Ako objavljujemo informacije o događajima ili prodaji ulaznica, napominjemo da mi ne prodajemo ulaznice niti izravno niti preko posrednika. Naš portal isključivo informira čitatelje o događajima i mogućnostima kupnje putem vanjskih prodajnih platformi. Povezujemo čitatelje s partnerima koji nude usluge prodaje ulaznica, ali ne jamčimo njihovu dostupnost, cijene ili uvjete kupnje. Sve informacije o ulaznicama preuzete su od trećih strana i mogu biti podložne promjenama bez prethodne najave. Preporučujemo da prije bilo kakve kupnje temeljito provjerite uvjete prodaje kod odabranog partnera, budući da portal Karlobag.eu ne preuzima odgovornost za transakcije ili uvjete prodaje ulaznica.
Sve informacije na našem portalu podložne su promjenama bez prethodne najave. Korištenjem ovog portala prihvaćate da čitate sadržaj na vlastitu odgovornost.