Spoiler alert: het zijn helemaal geen dieren.

Het was nogal een baanbrekende ontdekking toen wetenschappers tien jaar geleden in het Midden-Oosten op 635 miljoen jaar oude vetmoleculen – zogenoemde sterolen – stuitten die ogenschijnlijk door sponzen waren achtergelaten. Aangezien sponzen tot de dieren worden gerekend, gingen de moleculen de boeken in als het oudste bewijs voor de aanwezigheid van dieren op aarde. En daarmee waren dieren dus blijkbaar al relatief vroeg in de geschiedenis van onze planeet van de partij. Maar een nieuw onderzoek schoffelt de spectaculaire resultaten onderuit. De sporen in kwestie zijn helemaal niet achtergelaten door sponzen, zo betogen onderzoekers in het blad Nature Ecology and Evolution. In plaats daarvan zijn ze te herleiden naar algen; veel simpelere organismen waarvan reeds bekend was dat ze 1 miljard jaar geleden al op aarde voorkwamen.

Jonger
Het maakt de vondst in zekere zin een stuk minder spectaculair. En heeft bovendien grote gevolgen voor ons begrip van de evolutie van dieren op aarde. Want waar eerder nog voorzichtig werd aangenomen dat zij 635 miljoen jaar geleden al op aarde voorkwamen, moeten we nu concluderen dat het oudste overtuigende bewijs voor hun aanwezigheid bijna 100 miljoen jaar jonger is.

Twijfels
Het moet worden toegegeven dat niet iedereen direct overtuigd was toen onderzoekers tien jaar geleden hun oudste bewijs voor de aanwezigheid van dieren op aarde presenteerden. “De afgelopen jaren zijn er verschillende wetenschappers die hun vraagtekens hadden bij deze resultaten,” vertelt onderzoeker Lennart van Maldegem aan Scientias.nl. De twijfels kwamen onder meer voort uit het feit dat de onderzoekers in gesteenten die ooit deel uitmaakten van een zeebodem weliswaar sponsachtige sterolen aantroffen die suggereerden dat sponzen 635 miljoen jaar geleden al overvloedig op aarde voorkwamen, maar er tegelijkertijd nog nooit een gefossiliseerde afdruk van een spons uit die tijd ontdekt is. En dat is toch vreemd. Maar de onderzoekers konden hun twijfels tot voor kort nooit verzilveren, zo vertelt Van Maldegem. “Dat heeft alles te maken met het feit dat de sporen die onderzoekers tien jaar geleden aantroffen en aan sponzen toeschreven, vandaag de dag ook echt alleen maar door sponzen kunnen worden geproduceerd.”

Geologische processen
Van Maldegem en collega’s hebben zich echter nog eens over de sterolen gebogen en ontdekt dat ze ook op een andere manier kunnen ontstaan. “Wij waren in staat om aan te tonen dat bepaalde moleculen afkomstig van gewone algen door geologische processen veranderd kunnen worden en dat zo moleculen kunnen ontstaan die niet te onderscheiden zijn van de moleculen die geproduceerd worden door sponsachtige dieren.”

Van algen weten we dat ze al heel lang op aarde voorkomen. En nu dus ook dat ze ons – met een beetje hulp van geologische processen – behoorlijk voor de gek kunnen houden. Afbeelding: Ilya Bobrovskiy.

Nieuwe analyse
De onderzoekers kwamen de ware aard van de moleculaire resten op het spoor toen ze de vermeende oudste sporen van dieren nog eens onder de loep namen. Ze stuitten daarbij opnieuw op sterolen waarvan we weten dat ze in principe enkel door sponzen kunnen worden geproduceerd. Maar daarnaast troffen ze ook moleculen aan waarvan bekend is dat ze alleen gevormd kunnen worden als sedimenten een geologische transformatie ondergaan en in steen veranderen, oftewel fossiliseren. En dat zette aan het denken. Want als die moleculen zijn veranderd doordat de sedimenten waar ze deel van uitmaakten, versteenden, kan hetzelfde dan met de sponsachtige moleculen zijn gebeurd? En zijn die sponsachtige moleculen in werkelijkheid dus misschien helemaal niet door sponzen gecreëerd? “Het proces (waarbij sedimenten in gesteenten veranderen, red.) is vergelijkbaar met brood bakken,” legt Van Maldegem uit. “Je begint met een zacht kneedbaar deeg, en nadat het een tijd lang in een warme oven heeft gestaan heb je een stevig brood. In de oven vindt een onomkeerbare chemische reactie plaats, en datzelfde principe geldt voor de moleculen van dode organisme in sedimenten, als die langdurig aan hitte en druk worden blootgesteld dan kan er een chemische reactie optreden, en alhoewel deze reactie de moleculen normaal niet drastisch verandert kan deze er in sommige gevallen voor zorgen dat moleculen een heel klein beetje veranderen. Na een zorgvuldige analyse vonden we een sterke correlatie tussen de moleculen die afkomstig zijn door geologische transformatie en de ‘spons-moleculen’.”

Experiment
Om er zeker van te zijn dat de moleculen die eerder aan sponzen werden toegeschreven inderdaad door toedoen van geologische processen ‘sponsachtig’ zijn geworden en dus niet getuigen van de aanwezigheid van sponzen, werd vervolgens een experiment opgetuigd. “In het laboratorium hebben we deze condities (die spelen tijdens de geologische transformatie waarbij sedimenten in steen veranderen, red.) gesimuleerd door sterolen van algen te verhitten en daar werd bevestigd dat sterolen van algen inderdaad gemodificeerd kunnen worden met exact dezelfde resultaten. Deze resultaten betekenen dat de vetmoleculen ontdekt in deze oude sedimenten, die vroeger geïnterpreteerd waren als diagnostisch voor sponzen, afkomstig zijn van algen, en dat ze niet het oudste bewijs zijn voor dieren op aarde.”

Toch verrassend
Hoewel er al twijfels waren over de aard van de sterolen, hebben de resultaten Van Maldegem wel verrast. Hij had niet verwacht dat het zou leiden tot de teloorgang van die spectaculaire vondst van tien jaar ouder, zo vertelt hij. Maar dat is wel gebeurd. “En onze resultaten zorgen ervoor dat het oudste bewijs voor dieren op aarde met bijna 100 miljoen jaar opschuift.” Want de oudste sporen voor de aanwezigheid van dieren die we nu nog hebben, zijn ‘slechts’ 558 miljoen jaar oud. Het gaat dan om een fossiel van een Dickinsonia.

Fossiel van Dickinsonia. Afbeelding: Ilya Bobrovskiy.

Oudere vondsten
Grote vraag is natuurlijk of we in de toekomst dan misschien toch nog dieren gaan vinden die ouder zijn. Van Maldegem sluit het zeker niet uit. Uit zogenoemde moleculaire klok-onderzoeken (waarbij onderzoekers op basis van verschillen in de genetische code van ieder dier op aarde kunnen berekenen wanneer de gezamenlijke voorouder van al die dieren leefde) blijkt namelijk dat dieren ergens tussen 900 en 635 miljoen jaar geleden geëvolueerd zijn. “Dus de kans is zeer zeker aanwezig dat er in de toekomst ouder bewijs voor dieren word gevonden. Het probleem is echter dat dieren ouder dan 550 miljoen jaar nog geen skeletten, schelpen of tanden hadden en juist die harde weefsels hebben een goede kans om bewaard te blijven als fossiel. Dus om sporen van dieren te vinden moeten wij zoeken naar andere sporen, zoals moleculaire fossielen, of lichaamsafdrukken van dieren zonder skelet zoals in het geval van het 558 miljoen jaar oude Dickinsonia-fossiel.”

Er valt ongetwijfeld nog veel te ontdekken. Maar hoe verder we terug in de tijd gaan, hoe lastiger het wordt. En toch geven onderzoekers niet op. Want het is heel belangrijk om helder te krijgen wanneer en hoe de dieren op aarde ontstaan zijn. “Enerzijds zijn we natuurlijk nieuwsgierig naar waar ‘wij’ vandaan komen,” stelt Van Maldegem. “Anderzijds kunnen we als we begrijpen hoe het leven op aarde is geëvolueerd, ook beter begrijpen hoe eventueel leven op andere planeten zich ontwikkelt.”