Primele animale de pe Pământ nu aveau schelete, iar asta schimbă totul.
Cei mai vechi bureți erau creaturi cu corp moale, fără scheletele minerale observate la rudele lor moderne, ceea ce explică lipsa fosilelor lor timpurii.
Bureții se numără printre cele mai vechi animale cunoscute de pe Pământ, totuși oamenii de știință s-au luptat să stabilească cu exactitate când au apărut pentru prima dată. ADN-ul de la bureții vii și urmele chimice păstrate în roci antice indică faptul că au apărut cu cel puțin 650 de milioane de ani în urmă. Constatările sunt raportate în Science Advances.
Această dată timpurie a stârnit dezbateri, deoarece este anterioară celor mai vechi fosile confirmate de burete cu cel puțin 100 de milioane de ani. Pentru a rezolva acest conflict de lungă durată, o echipă internațională de cercetare condusă de Dr. M. Eleonora Rossi de la Școala de Științe Biologice a Universității din Bristol a analizat mai atent modul în care au evoluat scheletele de burete.
Înregistrarea fosilelor și spiculii lipsă
Bureții moderni conțin schelete formate din nenumărate structuri microscopice, asemănătoare sticlei, numite spiculi. Aceste elemente durabile se fosilizează bine și apar în roci datând de acum aproximativ 543 de milioane de ani până la sfârșitul perioadei Ediacaran. Cu toate acestea, oamenii de știință nu au găsit spiculi în roci mai vechi. Această absență a alimentat scepticismul cu privire la faptul dacă bureții au apărut cu adevărat la fel de devreme pe cât sugerează dovezile genetice.
Pentru a aborda discrepanța, Dr. Rossi și colegii ei au folosit o strategie în două părți. În primul rând, au analizat datele de la 133 de gene codificatoare de proteine împreună cu informațiile despre fosile pentru a construi o cronologie evolutivă revizuită. Rezultatele lor plasează originea bureților între 600-615 milioane de ani în urmă, reducând decalajul dintre predicțiile genetice și dovezile fosile.
În continuare, au examinat modul în care s-au dezvoltat scheletele de burete de-a lungul timpului și au descoperit că spiculii au apărut independent în linii de burete separate.
Dr. Rossi, asociat de cercetare onorific, a explicat: „Rezultatele noastre arată că primii bureți aveau corp moale și nu aveau schelete mineralizate. De aceea nu vedem spiculi de burete în roci de acum aproximativ 600 de milioane de ani - pur și simplu nu existau pentru a fi conservați.”
Evoluția independentă a scheletelor de burete
Ideea că scheletele de burete au evoluat de mai multe ori este susținută atât de diferențele structurale, cât și de cele genetice dintre speciile vii. Dr. Ana Riesgo, un expert de talie mondială în evoluția bureților de la Muzeul de Științe Naturale din Madrid (Spania) a declarat: „Aveam deja câteva indicii care sugerau că scheletele de burete au evoluat independent. Scheletele moderne de burete pot arăta la fel, dar sunt construite în moduri foarte diferite. Unele sunt făcute din calcit, mineralul care alcătuiește creta, altele din silice, în esență sticlă, iar când le examinăm genomurile, vedem că sunt implicate gene complet diferite.”
Pentru a reconstrui această istorie evolutivă, echipa s-a bazat pe un model statistic de calculator. Dr. Joseph Keating, coautor al studiului, a descris abordarea lor: „Am folosit un proces Markov, un tip de model predictiv care este aplicat pe scară largă în domenii precum finanțe, inteligență artificială, motoare de căutare și prognoză meteo. Prin modelarea tranzițiilor între diferite tipuri de schelete, inclusiv forme cu corp moale, am constatat că aproape toate modelele resping cu fermitate ideea că primii bureți aveau schelete mineralizate. Doar un model nerealist care tratează toate tipurile de minerale ca fiind echivalente sugerează altfel, și chiar și atunci rezultatele sunt ambigue.”
Regândirea ascensiunii primelor animale
Constatările ridică noi întrebări cu privire la ceea ce a determinat etapele incipiente ale evoluției bureților. Astăzi, aproape toți bureții au spiculi mineralizați, ceea ce ar putea sugera că scheletele au jucat un rol cheie în succesul lor timpuriu. Cu toate acestea, noua analiză contestă această presupunere.
Profesorul Phil Donoghue, profesor de paleobiologie la Universitatea din Bristol, a declarat: „Având în vedere că aproape toți bureții vii au schelete compuse din spiculi mineralizați, am putea presupune în mod natural că spiculii au fost importanți în evoluția timpurie a bureților. Rezultatele noastre contestă această idee, sugerând că diversificarea timpurie a bureților a fost determinată de cu totul altceva - iar ce a fost asta este încă un mister tentant.”
Implicațiile se extind dincolo de bureți. Profesorul Davide Pisani, profesor de filogenomică la Universitatea din Bristol, a concluzionat: „Dar nu este vorba doar despre bureți. Bureții sunt prima linie de animale constructoare de recife care au evoluat și ar fi putut fi și prima linie de animale, deși acest lucru este încă dezbătut. Înțelegerea evoluției lor oferă informații cheie despre originea primelor sisteme de recife. Este vorba despre modul în care viața și Pământul au co-evoluat și despre modul în care evoluția animalelor timpurii ne-a schimbat planeta pentru totdeauna, permițând în cele din urmă apariția formelor de viață animală cu care suntem familiarizați, inclusiv oamenii.”