Het leven op aarde begon in de oceanen, maar nieuwe fossielen laten zien dat complexe algenachtige organismen deze zoute zeeën eerder achterlaten dan gedacht, ongeveer 1 miljard jaar geleden, en meer tijd aan het evolueren waren op het land.
"Meestal nemen we aan dat het leven is ontstaan in de oceanen, dat de primaire divisies en de gebeurtenissen van de evolutie daar plaatsvonden", zei onderzoeker Paul Strother, van het Boston College. "Het feit dat we deze complexiteit en diversiteit vinden, betekent dat de eukaryoten waarschijnlijk een geschiedenis van evolutie in het zoete water hadden." [Extremophiles: World's Weirdest Life]
Gedurende ongeveer 2,5 miljard jaar was het land gekoloniseerd door het zeer eenvoudige leven, de cyanobacteriën. Deze bacteriën hebben geen gespecialiseerde compartimenten in hun cellen, maar ze zijn in staat zonlicht in energie en zuurstof te veranderen, wat de weg vrijmaakte voor een complexer, meercellig leven.
Eukaryotische opkomst
Dit complexe leven is het domein van het leven, de eukaryoten, dat aanleiding gaf tot alle dieren (inclusief mensen), planten, schimmels en eencellige dieren zoals protisten. Deze organismen hebben een complexere structuur dan de andere domeinen (bacteriën en archaea). Ze hebben hun genetische code, motoren, verwerkingsfabrieken en prullenbakken afgezonderd in afzonderlijke compartimenten.
Ze hadden waarschijnlijk ook seks - gereproduceerd door hun genoom bij elkaar te mengen, wat de meeste eukaryoten doen - en velen zouden hun eigen energie van de zon hebben gecreëerd. "In sommige gevallen verplaatsen ze dingen die er al zijn en in andere gevallen voegen ze een niveau toe aan wat al bestond", vertelde Strother aan WordsSideKick.com.
De microfossielen vertonen kenmerken die aangeven dat ze deze complexe organisatie binnen hun cellen hadden. Sommige waren ook aggregaten van meerdere cellen of hadden uitbreidingen. Velen van hen waren in staat om energie van de zon te synthetiseren, maar het is mogelijk dat sommigen ook dierlijke organismen waren, in staat om zich te voeden met de algenachtige organismen.
Zoetwater, gratis voor iedereen
Eukaryoten waren al overvloedig in de zeeën, maar leven in zoet water en op het land is een veel andere omgeving. Ze hadden te maken met snel veranderende omstandigheden in deze habitats. "Dit omvat ook omgevingen die opdrogen, die arm zijn aan voedingsstoffen, zoals meren, rivieren en beken," zei Strother. "Het bereik van verschillende omgevingen is veel groter op het land dan in de oceaan, dus theoretisch zou er meer stimulatie zijn voor speciatie die zou optreden."
Deze zoetwater-eukaryoten zijn waarschijnlijk afkomstig van hun oceanische broeders, maar het fossielenbestand van deze micro-organismen is zo vlekkerig, dat is moeilijk te zeggen, vertelde Strother aan WordsSideKick.com. Het team van Strother blijft microfossielen analyseren om meer voorbeelden te zien van de soorten complex leven die op dit moment leefden.
"We weten heel weinig over het leven in niet-mariene gebieden." Strother en collega's hebben aangetoond dat eukaryote microben in lacustrine [meer] en andere niet-mariene ecosystemen hadden gekoloniseerd en bloeiden, "Shuhai Xiao, een onderzoeker die niet betrokken was bij de studie van Virginia Polytechnic Institute en State University, vertelde WordsSideKick.com in een e-mail. "Dit is niet triviaal, omdat biologische activiteiten in niet-mariene ecosystemen belangrijke gevolgen zouden hebben gehad voor de wereldwijde biogeochemische cycli."
De studie werd vandaag (13 april) gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
Je kunt de schrijver Jennifer Welsh van WordsSideKick.com volgen op Twitter @microbelover.
Kleine fossielen van veelcellige organismen zouden miljarden jaren geleden de eerste complexe organismen kunnen zijn die buiten de zee leven. Dit betekent dat deze organismen de voorouders kunnen zijn van alle landlevende planten en dieren, en dat ze de zeeën veel eerder verlieten