Det eldste familiealbumet du noensinne har sett
Prøv å tenke på dette: i 90 prosent av Jordas historie var planeten vår én eneste diger petriskål. Mikroskopiske bakterier dominerte fullstendig. Synlig liv var ikke engang i nærheten av å eksistere.
Så skjedde det ekstraordinære. Disse tiny små organismene utviklet seg til eukaryoter – celler med en ordentlig cellekjerne og energiproduserende mitokondrier. Og nettopp disse eukaryotene? De er forfedrene til alt du kan se og ta på: katten din, plantene hjemme, soppen i kjøleskapet, og selvfølgelig deg selv.
Men her ligger gåten som får forskerne til å klø seg i hodet: når skjedde egentlig dette enorme skiftet? Og hvordan utfoldet det seg?
Hva i all verden er en eukaryot? (Og hvorfor skal du bry deg?)
La meg forklare det så enkelt som mulig.
Du vet hvordan huset ditt har ulike rom med ulike formål? Et kjøkken for matlaging, et soverom for å sove, og så videre? Eukaryote celler fungerer omtrent på samme måte. De har spesielle strukturer kalt organeller som tar seg av ulike oppgaver.
Den viktigste av disse er mitokondriet – ofte kalt "cellens kraftverk". Denne lille strukturen produserer energien som lar cellene utføre langt mer krevende arbeid. Det er grunnen til at du kan ha celler som danner muskler, nerver og hele organer – i stedet for bare å drive rundt som ensomme, enkle klumper.
Hver plante, hvert dyr og hver sopp på Jorda i dag er bygget av disse eukaryote cellene. Vi er bokstavelig talt gående templer av cellulær kompleksitet, takket være en overgang som skjedde for milliarder av år siden.
Problemet med urgammelt liv
Her blir ting frustrerende for paleontologene.
Før omtrent 500 millioner år siden hadde ikke organismene utviklet skall eller bein ennu. De var myke, squishy, og dekomponerte seg lett. I motsetning til dinosaurknokler eller gamle skall, etterlot disse tidlige livsformene nesten ingen spor.
Tenk deg det – hvordan bevarer du en brannmanet i 1,7 milliarder år? Det er praktisk talt umulig. Derfor har forskerne relativt få ledetråder om hva som skjedde i denne enorme perioden av Jordas historie.
Én forsker, Ross Anderson fra University of Oxford, har gjort det til sin livsoppgave å sette sammen dette biologiske puslespillet. Arbeidet hans går ut på å studere kjemien i gamle bergarter for å finne miljøer der skjøre biologiske materialer kan ha overlevd.
Hvor i all verden leter man egentlig?
Her blir historien virkelig spennende.
Anderson og kollegene hans har konsentrert søket om noen av de mest avsidesliggende stedene på planeten vår. Et spesielt lovende område? Svalbard, Norge – en arktisk øygruppe som ligger omtrent på 80 grader nordlig bredde.
Dette området var en gang dekket av et grunt hav, og forholdene der kan ha vært akkurat riktige for bevaring av urgamle eukaryote levninger. De enorme leiravsetningene i disse områdene kan ha fungert som naturens tidskapsler, og beskyttet skjøre celler mot milliarder av år med geologisk slitasje.
Australia har også gitt ekstraordinære funn. I fjor oppdaget forskerne det som kan være blant de eldste kjente eukaryote mikrofossiler, som dateres tilbake til omtrent 1,75 milliarder år.
Mønsteret? Urgamle kystmiljøer ser ut til å være selve gullgruvene. Eukaryoter som levde i slike områder hadde tilgang til rikelig med næring og organisk materiale – akkurat de forholdene som kunne støtte større mangfold og utviklingen av flercellet liv.
Hvorfor betyr noe av dette i det hele tatt?
Du lurer kanskje på – greit, kult vitenskapelig historietime, men hvorfor skal jeg bry meg om mikrofossiler som er 1,7 milliarder år gamle?
Her er hvorfor denne forskningen virkelig betyr noe:
For det første – å forstå hvordan komplekst liv oppstod på Jorda hjelper oss å verdsette hvor ekstraordinært og usannsynlig vår eksistens er. Bakteriene som dominerte den tidlige Jorda hadde planeten for seg selv i milliarder av år. At noe mer komplekst i det hele tatt utviklet seg, er virkelig ekstraordinært.
For det andre – denne kunnskapen har direkte betydning for vårt søk etter liv andre steder i universet. Hvis komplekst liv er utrolig sjeldent fordi det krever så spesifikke forhold og så enorme tidsrom, forteller det oss noe dyptgående om vår kosmiske ensomhet – eller mangelen på den.
For det tredje – det minner oss om at liv stadig forandrer seg og tilpasser seg. Organismene på Jorda i dag er resultatet av en uavbrutt kjede av overlevelse og evolusjon som strekker seg tilbake over 3,5 milliarder år. Du er koblet til hver eneste av disse urgamle mikroorganismene på en svært bokstavelig, genetisk måte.
Jakten fortsetter
Forskere har fremdeles ikke alle svarene. Overgangen fra encellede eukaryoter til flercellede organismer skjedde mer enn én gang i ulike deler av verden, og forskere som Anderson jobber med å forstå hvordan disse ulike banene til slutt konvergerte til det ekstraordinære mangfoldet vi ser i dag.
Mye av grunnlaget for moderne dyrmangfold oppsto for omtrent 540 millioner år siden under Ediacaran-Cambrian-overgangen – en periode som så bløtkroppsorganismer gi vei til den berømte "kambriske eksplosjonen" som produserte skallete skapninger, mobile dyr, og fundamentalt forandret livets karakter på Jorda.
Hvert nytt fossiltfunn, hver eneste gamle bergart som analyseres, legger til et nytt brikke i dette store biologiske puslespillet. Og hvem vet? Det neste gjennombruddet kommer kanskje fra noen som stirrer i et mikroskop på en prøve fra en frossen arktisk steinrøys eller den australske outbacken.
I mellomtiden: neste gang du ser en fugl utenfor vinduet, et tre i nabolaget, eller til og med en sopp som presser seg opp gjennom fortauet – ta deg tid til å sette pris på den absolutte utrolige cellulære maskinvarien som gjør det hele mulig. Alt takket være en overgang som skjedde for milliarder av år siden i en verden svært forskjellig fra vår egen.