Svenska forskare utmanar teorin om djurens uppkomst

20 miljoner år gamla trilobiter, Buenellus higginsi, från Grönland, bilden ovan, hörde till de djur som dök upp under kambriska explosionen. Men frågan är om explosionen var ett resultat av stigande syrehalter i atmosfären. Forskare från Lund har tittat på vävnad från ryggradsdjur och menar att det istället var biologiska förändringar som anpassade djuren för att leva i en syrerik miljö. I ryggradsvävnaden, bilden till vänster, finns funktioner som motverkar en låg syrehalt. Bland annat kan ett visst protein när det är uttryckt i cellkärnan sätta igång ett sorts lågsyremaskineri i cellen som bland annat kan bidra till skapandet av nya blodkärl. De bruninfärgade cellerna är just sådana celler där proteinet uttrycks. Bild: Emma Hammarlund och Sofie Mohlin

20 miljoner år gamla trilobiter, Buenellus higginsi, från Grönland, bilden ovan, hörde till de djur som dök upp under kambriska explosionen. Men frågan är om explosionen var ett resultat av stigande syrehalter i atmosfären. Forskare från Lund har tittat på vävnad från ryggradsdjur och menar att det istället var biologiska förändringar som anpassade djuren för att leva i en syrerik miljö. I ryggradsvävnaden, bilden till vänster, finns funktioner som motverkar en låg syrehalt. Bland annat kan ett visst protein när det är uttryckt i cellkärnan sätta igång ett sorts lågsyremaskineri i cellen som bland annat kan bidra till skapandet av nya blodkärl. De bruninfärgade cellerna är just sådana celler där proteinet uttrycks. Bild: Emma Hammarlund och Sofie Mohlin

Under närmare tre miljarder år bestod livet på jorden enbart av enklare encelliga organismer. Till de allra tidigaste syreproducenterna hörde cyanobakterier. Först för 620 miljoner år sedan uppträder fossil från flercelliga djur.

Den kambriska explosionen, en period där utvecklingen och artbildningen av flercelliga djur skedde mycket snabbt, inträffade för 540 miljoner år sedan. Varför tog det så lång tid från det att flercellighet uppkom tills antalet arter närmast exploderade? Det har vetenskapen länge grubblat på.

En etablerad teori är att utvecklingen kom som ett svar på att syrehalten i atmosfären först då blev tillräckligt hög, alltså under kambrium. Problemet är dock att det inte finns några som helst bevis för att syrehalten steg just i början av kambrium när djuren diversifierades så extremt snabbt.

En geobiolog och en cancerforskare vid Lunds universitet lanserar nu en helt ny hypotes. De menar att det inte var en ökad syrehalt i atmosfären som resulterade i flercelliga djur, utan istället biologiska förändringar inuti cellerna som gjorde att de klarade av att leva i en syrerik miljö. Djurlivet utvecklades alltså inte tack vare en ökad syrehalt, utan trots den. Syret var ju trots allt ett gift för de organismer som utvecklats i en värld där fritt syre var sällsynt. Forskarna har utgått från celler i den mänskliga kroppen. Stamcellerna som vi behöver för att kunna bilda ny frisk vävnad är till exempel extremt känsliga för syre. För att klara effekterna av både hög syrenivå och syrebrist har de olika system. Extra tydligt är det hos tumörceller. De kan härma stamcellernas egenskaper, men också kidnappa vissa system för att fortsätta att frodas trots att de utsätts för höga syrekoncentrationer inuti kroppen. Det är en av anledningarna till att tumörceller är så framgångsrika.

Men även i vår normala friska vävnad finns förmågan att skapa stamcellsegenskaper trots en hög syrenivå. Det är dock en utmaning för flercelligt komplext liv att hantera en hög syrehalt eftersom det får vävnadsspecifika stamceller att mogna ut för tidigt.

Fakta: 
De första flercelliga djuren
Grundhavet i Ediacara Hills med sitt djurliv som det kan ha tett sig för 620 miljoner år sedan.  Bild: Ryan Somma

Grundhavet i Ediacara Hills med sitt djurliv som det kan ha tett sig för 620 miljoner år sedan. Bild: Ryan Somma

Från den kambriska explosionen som startade för 540 miljoner år sedan finns relativt gott om fossil bevarat. Ett skäl till det är att djuren vid den här tiden började bära skal som ofta bevaras till eftervärlden. På vissa platser där bevarandeförhållandena varit sällsynt goda finns även ibland djurs mjukdelar bevarade. Flercelliga djur uppstod dock redan före kambrium. Däremot har dessa varelser sällan bevarats på grund av att de saknade hårda motståndskraftiga skal. Men undantag finns. Mest känd är kanske Ediacara-faunan som påträffades i Ediacara Hills i Australien 1946 med en samling av 620 miljoner år gamla primitiva mjukdelsdjur. Liknade fynd har senare gjorts på andra platser på jorden.

Mest lästa

Fler nyheter

Fler nyheter