Ez a legbizarrabb elmélet arról, hogyan robbant be az élet a Földön

Körülbelül 540 millió évvel ezelőtt a Földön valami egészen rendkívüli dolog történt. A bolygó óceánjai, amelyek addig többnyire mikroszkopi...

Körülbelül 540 millió évvel ezelőtt a Földön valami egészen rendkívüli dolog történt. A bolygó óceánjai, amelyek addig többnyire mikroszkopikus szervezetek és egyszerű, puha testű lények csendes otthonai voltak, hirtelen pezsegni kezdtek az élettől.

Ezt a viharos evolúciós korszakot a tudomány kambriumi robbanásnak nevezi. Mindössze 20 millió év leforgása alatt – ami bolygónk történetében csupán egy szempillantás – szinte az összes ma ismert nagy állatcsoport alapvető testfelépítése megjelent.

A paleontológusok évtizedek óta vitatkoznak azon, mi indította be ezt a hihetetlen fejlődési lázat. Egyesek a megugró oxigénszintet, mások a genetikai mutációkat vagy a ragadozók megjelenését okolják. A legújabb és egyben legkülönösebb elmélet szerint azonban a megoldás sokkal prózaibb, sőt, mondhatni meglehetősen büdös: a válasz a kaki. Szó szerint rengeteg ürülék.

A Trends in Ecology & Evolution című szaklapban megjelent friss tanulmány szerint a fosszilizálódott ürülék – szakszóval koprolit – lassú felhalmozódása és eloszlása kulcsszerepet játszott abban, hogy a tengeri környezet alkalmassá váljon a komplex élőlények megszületésére és robbanásszerű evolúciójára. (1)

Russell Bicknell, az ausztráliai Flinders Egyetem paleontológusa és a tanulmány társszerzője rámutatott, hogy miközben az oxigénszintet és más környezeti tényezőket folyamatosan vizsgálnak, az ürülék fontosságát az ősi ökoszisztémákban eddig szinte teljesen figyelmen kívül hagyták. Pedig a széklet nem csupán anyagcsere-melléktermék, hanem egy zseniális tápanyag-szállító rendszer.

Ahhoz, hogy megértsük az elmélet lényegét, érdemes megvizsgálni a modern óceánok működését. Napjainkban az ürülék az úgynevezett tengeri biológiai pumpa létfontosságú eleme. Ez az a folyamat, amely a szerves szenet és a létfontosságú tápanyagokat keringeti a tenger különböző rétegei között. Amikor a felszín közelében élő állatok kiürítik a salakanyagot, az lassan lesüllyed a mélybe, miközben táplálékot és energiát biztosít az ott élő organizmusoknak.

A kutatók feltételezték, hogy a biológiai alapfolyamatok nem voltak radikálisan eltérőek a kambrium időszakban sem. A korai állatok megjelenésével és diverzifikációjával párhuzamosan megjelent a valódi széklet is, amely elkezdte átformálni a tengerfenék kémiáját.

A fosszilis leletek alátámasztják ezt az elképzelést. Bicknell és németországi kollégája, Julien Kimming, a Karlsruhe-i Technológiai Intézet munkatársa megjegyzik, hogy a kambrium kezdetén a fosszilis rekordban drámai változás következett be. Időben előrehaladva egyre többféle és összetettebb felépítésű koprolit jelenik meg a leletekben.

Ezzel a változással párhuzamosan robbanásszerűen megnőtt a rendkívül jó állapotban megmaradt, komplex emésztőrendszerrel rendelkező kövületek száma is, különösen a korai ízeltlábúak körében. A puha, emésztőrendszer nélküli lények korát felváltották az olyan állatok, amelyek már képesek voltak hatékonyan feldolgozni a táplálékot, és ami még fontosabb, tömörített, nehéz csomagokban kiüríteni azt.

Ez a folyamat egy lenyűgöző ökológiai visszacsatolási hurkot hozott létre. Ahogy az állatok sokfélesége növekedett, úgy lett egyre több a kaki az óceánokban. A több ürülék több tápanyagot pumpált a környezetbe, ami gazdagabbá tette az aljzatot, ez pedig még nagyobb állatpopulációkat tudott eltartani.

A nagyobb populációk természetesen még több végterméket produkáltak, tovább pörgetve az evolúció motorját. Az ürülék stabilizálta a tengeri táplálékláncot, és lehetővé tette, hogy az energia ne vesszen el gyorsan a rendszerben, hanem eljusson a tengerfenék legtávolabbi zugaiba is.

Fontos hangsúlyozni, hogy a kutatók nem gondolják úgy, hogy kizárólag a széklet felelős az élet legnagyobb robbanásáért. A Föld rendszereire jellemző módon egyetlen tényező sem működik elszigetelten. Ez az új elmélet nem cáfolja, hanem tökéletesen kiegészíti a korábbi teóriákat.

Az emelkedő oxigénszint lehetővé tette a nagyobb testméretet, a ragadozók megjelenése beindította a fegyverkezési versenyt (páncélok, tüskék kialakulását), az állatok emésztése és ürítése pedig biztosította az ehhez szükséges globális üzemanyagot és tápanyag-körforgást. Mindezek az elemek együtt alkottak egy olyan tökéletes vihart, amely megváltoztatta a Föld arculatát.

Bár elsőre bizarrul hangzik, úgy tűnik, a modern állati élet kialakulásához és a ma látható gazdag biodiverzitáshoz vezető utat részben az ősi óceánok gigantikus mennyiségű ürüléke kövezte ki. (2)

(1) - https://www.cell.com/trends/ecology-evolution/
(2) - https://gizmodo.com/the-weirdest-theory-yet-fo