Hvordan det ældste bevis på bevægelse kan ændre det, vi ved om livet på Jorden

I en suspension af vantro, de utallige læsere, der har hentet J.R.R. Tolkiens Ringenes Herre bøger har let accepteret, at Ents, de gamle træagtige væsner i den fiktive Fangorn -skov, gå, snak og endda udlever visdom for hobbitter, der er tabt i det skov, de hyrder. Men selvom vores fantasi let kan acceptere, at træfolk går rundt på Middle Earth, det kan være sværere at forstå, hvordan de første skabninger, der levede på vores egen planet, blev til og begyndte at bevæge sig rundt.

Vi ved, at det første liv på jorden var i form af mikroskopiske enkeltcelleorganismer, som er dateret tilbage til mindst 3, 400 millioner år siden. Men disse skabninger blev ikke bare, hvor de var og begyndte pludselig at udvikle sig til komplekse celler, forgængerne for planter og dyr - de flyttede rundt.

Bevægelse gør livet i stand til at undslippe fare, nå nye fødekilder og finde parringspartnere. Mens komplekse dyr går rundt på ben og fødder, svømme med finner eller flyve med vinger, disse primitive prokaryoter (enkeltcelleorganismer, der ikke har en kerne) havde en meget anden, temmelig bizart, bevægelsesstil. Ud over amøboide bevægelser (hvor celler bevæger sig i en kravlende bevægelse), forskere har fundet ud af, at prokaryoter tumler, sværm, og glide.

Indtil for nylig, forskere mente, at de første troværdige og rigelige spor af bevægelse forbundet med makroskopisk liv først optrådte relativt nylig i den geologiske rekord, omkring 600 millioner år siden. Men nu har vores team af internationale forskere fundet beviser, der sætter en ny øvre grænse for, hvornår kompleks eukaryotlignende bevægelse første gang dukkede op på Jorden.

Som beskrevet i vores nyligt udgivne papir, hvad vi fandt viser, at tidligere eksempler på mobilitet ikke var de første på planeten. Faktisk, vi har fundet bevis for bevægelse på Jorden for 2,1 milliarder år siden - meget længere tilbage end tidligere tegn på enkeltcelleorganismer alene, endsige deres bevægelse.

Flytning af tidsrammen

Den type bevægelse, vi fandt, var mere end bare en enkelt celle, der gik alene. I klipper fra Gabon, Vestafrika, vi fandt fossiliserede huler, der tyder på, at en klynge af enkelte eukaryote celler kom sammen for at danne en sneglelignende flercellet organisme. Ved siden af ​​disse huler, som kun er et par millimeter i diameter, vi fandt også forstenede mikrobielle måtter (mikrosamfund), som vi tror, ​​at organismen, der producerede stierne, kan have fodret med.

Efter at have analyseret disse huler og stier med sofistikerede røntgenbillede teknikker, sammen med biologisk og kemisk karakterisering af isotoper af svovl, og mineralogiske oplysninger fanget i sporfossilerne, vi konkluderede, at de blev fremstillet af en genstand, der bevægede sig gennem præformede sedimenter på havbunden, og at dette objekt var af biologisk oprindelse. Disse primitive skabninger har sandsynligvis drevet deres forretning på samme måde som slimforme - uafhængige eukaryote organismer, der lever sammen som en masse - gør i dag, kommer sammen for at skubbe igennem sedimenterne fra et iltet kysthav inde i havet.

Så hvad betyder dette for vores forståelse af livet på Jorden? Oxygen optrådte først permanent i atmosfæren omkring 2, 450 millioner år siden. Det menes, at nogen tid efter 2, 100 millioner år siden, af grunde, der stadig er uklare, atmosfærisk iltindhold begyndte at falde under det niveau, der er nødvendigt for at opretholde en vellykket udvikling af komplekse livsformer. Derefter, for omkring 635 millioner år siden, ilt begyndte at tage en omvendt drejning og steg igen i atmosfæren. Spændende nok, denne anden stigning i atmosfærisk iltindhold falder sammen med det første udbredte og utvetydige udseende af komplekse dyr.

Omkring denne tid, lignende lokomotivspor som dem, der er rapporteret i vores papir, optrådte i iltede bundbundssedimenter. Disse forblev en permanent fastgørelse og kan findes i moderne marine sedimenter, hvor de er knyttet til bevægelser af komplekse forskellige eukaryote organismer.

Spørgsmålet er nu, om de stier og huler, vi fandt fra 2, For 100 millioner år siden er livets første mislykkede eksperimenter med bevægelse på et komplekst niveau. Hvis så, dette kan også være tegn på, at faldet i atmosfærisk iltindhold kunne have stået for, hvorfor det tog hundredvis af millioner af år, før komplekst dyreliv opstod efter den første stigning i atmosfærisk iltindhold.

Hvis dette er sandt, så kan det være, der peger os på det faktum, at tilstedeværelsen af ​​tilstrækkelig ilt i atmosfæren efter 635 millioner år siden kan have ansporet og understøttet den store opståen og stråling af komplekst liv til økologisk dominans.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.