broodspons

Wetenschappers gaan er eigenlijk altijd vanuit dat complex leven op aarde alleen kon ontstaan toen het zuurstofniveau in de atmosfeer vergelijkbaar was met het huidige zuurstofniveau. Maar nieuw onderzoek met sponsdieren spreekt dat tegen: complexe levensvormen hebben helemaal niet zoveel zuurstof nodig om te leven en groeien.

Complexe levensvormen ontstonden zo’n 630 tot 635 miljoen jaar geleden. Hun ontstaan viel samen met een stijging van de hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer. Geen wonder dat onderzoekers eigenlijk altijd dachten dat deze organismen zonder die zuurstofstijging nooit tot stand zouden zijn gekomen. Maar een nieuw onderzoek gooit dat idee nu overhoop.

Laag zuurstofniveau
Experimenten met sponsdieren tonen aan dat complexe levensvormen zelfs met 0,5 procent van het huidige zuurstofniveau in de aardse atmosfeer tot hun beschikking kunnen leven en groeien. Het suggereert dat het niet de zuurstofstijging was die het ontstaan van complex leven zo’n 635 miljoen jaar geleden mogelijk maakte. “Onze studies suggereren dat het ontstaan van dieren niet voorkomen werd door een laag zuurstofniveau,” bevestigt onderzoeker Daniel Mills.

Complex leven

Onderzoekers maken onderscheid tussen eenvoudige levensvormen (bacteriën bijvoorbeeld) en complexe levensvormen. Complexe levensvormen onderscheiden zich met name van eenvoudige levensvormen door hun meercelligheid en het feit dat cellen kunnen differentiëren en specialiseren. Onder de complexe levensvormen vallen onder meer dieren, schimmels en planten.

Gelijkenis
De onderzoekers baseren hun conclusies op experimenten met het sponsdier Halichondria panicea. Ze kozen bewust voor dit organisme: de dieren die vandaag de dag op aarde leven en het meest op de eerste complexe levensvormen op aarde lijken, zijn sponsdieren. “Toen we de sponzen in ons lab plaatsten, bleven ze ademhalen en groeien, zelfs wanneer het zuurstofniveau nog maar 0,5 procent van het huidige zuurstofniveau in onze atmosfeer was.”

Het interessante onderzoek roept een prangende vraag op. Jarenlang waren op aarde alleen maar eencellige organismen te vinden en 635 miljoen jaar geleden ontstond opeens complex leven. Als de zuurstofstijging daar geen of een beperkte rol in speelde: wat veroorzaakte dan deze explosie van complex leven? “Er moeten andere ecologische en evolutionaire mechanismen in het spel zijn geweest. Misschien bleef het leven lang microbieel, omdat het lang duurde om de biologische ‘machine’ die nodig was om een dier te ‘bouwen’ te ontwikkelen. Misschien bezat de oude aarde geen dieren, omdat complexe, meercellige lichamen nu eenmaal simpelweg moeilijker evolueren.”