בקטנה: נמצאו מאובנים בצפון רוסיה השייכים לאורגניזמים מוזרים שחיו לפני 588 מליון שנים, ולא ברור האם הם בכלל בעלי-חיים. החוקרים הצליחו להראות כי מדובר בבעלי-החיים הקדומים ביותר המוכרים למדע - והכל בזכות כולסטרול!
אחד האירועים המכוננים בהיסטוריה של החיים על פני כדור הארץ הוא ״המפץ הקמבריוני״. השם הזה ניתן לתחילתו של תור הקמבריון (Cambrian), שהחל לפני כ-541 מליון שנים. כשהתחיל הקמבריון, הופיעו כמעט בבת-אחת נציגים לרוב המערכות (phyla) המודרניות של בעלי-חיים. רבים מהם לא ממש דמו לבעלי-החיים שאנחנו מכירים היום, אך עדיין ניתן לסווג את המאובנים למערכות השונות, החלוקה הטקסונומית הגבוהה ביותר בממלכת החי. למשל, רכיכות – המערכה הכוללת את כל החלזונות, התמנונים, הדיונונים וקרוביהם. או פרוקי-רגליים – המערכה הכוללת את החרקים, הסרטנים, העכבישנים וקרוביהם. בעלי-החיים של המפץ הקמבריוני הם בעלי-החיים הוודאיים הקדומים ביותר שאנחנו מכירים.
אך מה היה לפני הקמבריון? ובכן, העידן הגיאולוגי שקדם ישירות לקמבריון הוא האדיקר (Ediacaran), שהחל לפני 635 מליון שנים ונמשך עד תחילת הקמבריון, ומוכרים מאובנים גם ממנו – אך של אורגניזמים מאוד מוזרים, אשר נכללים כיום בקבוצה הנקראת ״הביוטה האדיקרית״. חלקם בבירור היו רב-תאיים, ועלתה האפשרות שהם בעלי-חיים פחות או יותר מאז שהם התגלו לראשונה, אך תמיד הייתה בעיה עם האפשרות הזו. הבעיה היא שהם, המאובנים האדיקריים, מאוד מוזרים, ולא ממש דומים לשום בעל-חיים מודרני. למעשה, לרבים מהם היו תכונות שאופייניות לאורגניזמים שאינם בעלי-חיים, כך שהסיווג של הביוטה האדיקרית נע בין בעלי-חיים למושבות חיידקיות, פטריות, חזזיות, או חד-תאיים (פרוטיסטים) ענקיים. בלאגן גדול, ללא ספק, ואין אפשרות לבודד DNA, שקביעת הרצף שלו הייתה פותרת לנו בקלות את כל התסבוכת, כי הוא לא משתמר במאובנים בני מאות מליוני שנים.
איך אפשר בכל זאת לעשות סדר בבלאגן הזה? לצוות של חוקרים אוסטרלים, רוסים וגרמנים הפתרונות, במחקר שהתפרסם לאחרונה בכתב העת המדעי היוקרתי Science. החוקרים אספו מאובנים של Dickinsonia ושל קרוב משפחתו Andiva, יצורים אדיקריים שדומים לדיסק עצום ושטוח, מאתרים בצפון רוסיה, לחופי הים הצפוני. הם לא רק אספו את המאובנים, אלא גם דגמו אותם כדי לבדוק את הרכב הסטרולים המאובנים שלהם.
רגע, מה? סטרולים? מה הקשר? ובכן, סטרולים הם מולקולות אורגניות מאוד חשובות. הם מהווים, בין היתר, חלק מקרום התא של יצורים איקריוטיים (בעלי גרעין, קרי לא חיידקים ולא ארכיאונים). הסטרול המוכר לנו ביותר הוא כמובן כולסטרול – ומה שמיוחד בכולסטרול זה שהוא סטרול שבעלי-חיים מייצרים (לכן רק מוצרים מן החי מכילים כולסטרול). צמחים מייצרים סטרולים אחרים, הקרויים פיטוסטרולים. פטריות מייצרות סטרול אחר אף הן, הקרוי ארגוסטרול (ergosterol). כך שהשכיחות היחסית של סטרולים שונים ברקמה המאובנות יכולה לומר לנו לאיזה סוג של אורגניזם הן שייכות.
והתוצאות? הרקמות של Dickinsonia ו-Andiva עשירות במיוחד בכולסטרול. כמה עשירות? בהתחשב בריכוזים ברקמות המאובנות, החוקרים חישבו שביצורים החיים מתוך כל הסטרולים שהיו ברקמותיהם, לפחות 99.7% ב-Dickinsonia ולפחות 88.1% ב-Andiva היו כולסטרול. המשמעות של הממצאים הללו היא שלפחות הקבוצה הזאת של הביוטה האדיקרית היו בעלי-חיים באופן חד-משמעי.
איפה בדיוק הם יושבים בעץ האבולוציוני של בעלי-החיים קשה לומר. עדיין אין לנו מספיק נתונים כדי לומר אם לביוטה האדיקרית יש צאצאים בין הקבוצות של בעלי החיים שהופיעו בתחילת הקמבריון, או שאולי כל הביוטה האדיקרית נכחדה בסוף האדיקר והוחלפה בבעלי-חיים שמקורם בקבוצות אחרות לגמרי בתחילת הקמבריון. אבל המחקר הזה מראה שלפחות חלק מהאורגניזמים של האדיקר היו בעלי-חיים, ולכן הם יושבים איפשהו בענפים של "העץ האבולוציוני" שהוביל לבעלי-החיים המודרניים, וזה אומר שאפשר כעת לעדכן תאריכים – בעלי-חיים חיו על כדור הארץ באופן ודאי כבר לפני 588 מליון שנים. אנחנו בהחלט נושאים מאחורינו מורשת ארוכה ומכובדת.
קרדיט לתמונה: Ilya Bobrovskiy / Australian National University
למאמר ב Science