For mellem 685 og 800 millioner år siden begyndte flercellet liv at dukke op overalt i Jordens have i det, der kaldes Avalon eksplosionen, frontløberen til den Kambriske eksplosion.
Havsvampe og andre mærkelige flercellede organismer afløste på den tid små encellede amøber, alger og bakterier, som indtil da havde haft kloden for sig selv i mere end to milliarder år.
Indtil nu har man troet, at en stigning i mængden af ilt på Jorden var det, der udløste fødslen af de mere avancerede organismer i havene. Men det modbevises nu af forskere fra Københavns Universitet, i samarbejde med bland andet Woods Hole oceanografiske Institut, Syddansk Universitet og Lunds Universitet i et nyt studie.
Ved at undersøge det kemiske indhold i ældgamle stenprøver fra en bjergkæde i Oman har forskerne været i stand til at ”måle” ilten i verdenshavene på den tid, hvor de flercellede organismer piblede frem.
Og resultatet viser, at iltniveauet på Jorden ikke steg – snarere tværtimod. Det forblev fem til ti gange lavere end i dag, hvilket svarer til ilten i omkring to gange Mount Everests højde.
”Vores målinger giver et godt gennemsnitligt billede af, hvordan iltniveauet har været i verdenshavene på den tid, og vi kan se, at der ikke var en kæmpe stigning i mængden af ilt, da det mere avancerede dyreliv begyndte at udvikle sig og dominere Jorden. Faktisk var der nærmere et lille fald,” siger lektor Christian J. Bjerrum, der de sidste 20 år har beskæftiget sig med kvantificering af forholdene omkring livets opståen.
Ændrer vores forståelse af livets opståen
Det nye resultat gør op med en 70 år lang forskningshistorie, der fortæller, at et højt indhold af ilt var afgørende for at mere avanceret liv kunne udvikle sig.
”At vi nu med ret stor sikkerhed ved, at ilten ikke var styrende for livets udvikling på Jorden, giver os en helt ny fortælling om, hvordan liv opstår og hvilke faktorer, der var styrende for den succes,” siger forskeren og tilføjer:
”Helt konkret betyder det, at vi skal gentænke en masse ting, som vi troede var barnelærdom og lærebøger skal revideres og skrives om.”
Men der er stadig meget forskerne ikke ved og kontroverser hersker fortsat. Derfor håber han, at det nye resultat kan få andre forskere verden over til at se deres tidligere resultater og data i et fornyet lys.
”Der er mange forskningssektioner rundt i verden, blandt andet i USA og Kina, som har forsket meget i det her emne, hvis tidligere resultater kan kaste vigtige nye detaljer af sig, hvis de fortolkes ud fra, at ilten ikke var styrende for livets udvikling,” siger forskeren.
Fravær af ilt kan have gavnet udviklingen
Men hvad udløste så den eksplosion af liv, som Jorden gennemgik på den tid, når det ikke var ekstra ilt? Måske det stik modsatte, lyder det fra forskeren:
”Det er interessant, at den store eksplosion i de flercellede organismer sker på et tidspunkt med et lavt iltindhold i atmosfæren og verdenshavene. Det peger på, at organismerne har nydt godt af et lavere iltniveau og har kunnet udvikle sig i ro og mag, da vandkemien naturligt værnede om deres stamceller,” siger Christian J. Bjerrum.
Ifølge forskeren er samme fænomen studeret inden for cancerforskning i stamceller hos mennesker og dyr. Her kan kollegaerne på Lunds Universitet se, at et lavt iltniveau er afgørende for, at cellerne holdes i kontrol, indtil organismen beslutter, at cellen skal videreudvikles til eksempelvis en muskelcelle.
”Vi ved, at dyr og mennesker skal kunne styre en lav koncentration af ilt for at holde styr på deres stamceller, så de kan udvikle sig langsomt og bæredygtigt. Er der for meget ilt, vil cellerne udvikle sig og i værste fald mutere helt vildt og gå til grunde. Det er slet ikke utænkeligt, at den mekanisme har gjort sig gældende dengang,” slutter Christian J. Bjerrum.
Fakta om de nye resultater
I det nye studie har forskerne analyseret stenprøver fra bl.a. en bjergkæde i det nordlige Oman kaldet Oman Mountains, som, dengang dyrelivet eksploderede, befandt sig på havbunden, men i dag er langt over havets overflade.
Forskerne har fået bekræftet deres resultat i fossiler fra tre forskellige bjergkæder rundt om i verden; Oman Mountains (Oman), Mackenzie Mountains (NW Canada) samt Yangtze regionen i Kina.
Over tid vaskes ler og sand fra landjorden ud i havet, hvor det lægger sig i lag på havbunden. Ved at gå ned gennem disse lag og undersøge deres kemiske sammensætning kan forskerne danne sig et billede af, hvordan havkemien så ud på et bestemt tidspunkt.
Analyserne er lavet ved hjælp af isotoper fra Thallium og Uran fundet i bjergene, som forskerne har kunne trække data ud af og derved beregne det oprindelige iltniveauet mange hundrede millioner år tilbage i tiden.
