890 miljoen jaar oude sponsfossielen mogelijk oudste dieren die ooit zijn ontdekt

De netvormige fossielen zouden driehonderd miljoen jaar ouder zijn dan organismen die tot nu toe werden beschouwd als de oudste wezens die ooit op aarde zijn gevonden.

Gepubliceerd 5 aug. 2021 10:14 CEST
Een cluster van merkwaardige fossielen zou afkomstig kunnen zijn van oeroude sponzen, verwanten van de moderne ...

Een cluster van merkwaardige fossielen zou afkomstig kunnen zijn van oeroude sponzen, verwanten van de moderne spons op de foto. Als de vondst wordt bevestigd, zou het gaan om de oudste dierlijke fossielen die ooit op aarde zijn gevonden.

Foto van Rasmus Loeth Petersen, Alamy Stock Photo

 

Al sinds vele honderden miljoenen jaren worden de oceanen van onze planeet gefilterd door verwanten van de nederige zeespons, die lang vóórdat de eerste planten op land verschenen al in de oceanen leefde. Door hun zeer eenvoudige anatomie denken wetenschappers dat sponzen weleens de allereerste dieren kunnen zijn geweest die de aarde hebben bevolkt. Maar wanneer dat precies is gebeurd, blijft onderwerp van debat.

In een nieuw onderzoek dat nu in het tijdschrift Nature is verschenen, wordt geopperd dat enkele netachtige structuren die op een oeroud rif zijn aangetroffen mogelijk 890 miljoen jaar oude sponzen zijn. Als dat vermoeden wordt bevestigd, zijn deze gefossiliseerde organismen – die in de kalksteenformatie van ‘Little Dal’ in het noordwesten van Canada zijn ontdekt – ruim driehonderd miljoen jaar ouder dan de oudste fossielen waarvan de datering niet wordt betwijfeld.

Zoals de meeste claims met betrekking tot zeer oude fossielen, is ook deze vondst controversieel. De wezens die ooit in oeroude wereldzeeën gedijden, zagen er heel anders uit dan de dieren die tegenwoordig in de oceanen rondzwemmen, en wetenschappers zijn het onderling niet eens over de vraag of er genoeg en overtuigend bewijs is geleverd voor de stelling dat de in Little Dal ontdekte structuren inderdaad fossielen van oerdieren zijn en niet van andere levensvormen – of geologische structuren.

“We zien hier iets dat een beetje doet denken aan een Rorschach-inktvlek: wat gewriemel op een stuk steen,” zegt Jonathan Antcliffe, een paleontoloog van de Université de Lausanne die is gespecialiseerd in vroege levensvormen.

Tijdens een Zoom-interview laat Elizabeth Turner, de enige auteur van de nieuwe studie, een mosterdgele en natuurlijke badspons zien: een moderne verwant van het fossiel dat zij als oerspons heeft aangemerkt. Ze wijst op het netwerk van flexibele buisjes dat sponzen zo zacht en vochtabsorberend maakt en legt uit dat het buizenstelsel “identiek” is aan dat van het nu ontdekte fossiel en van meerdere jongere sliertvormige fossielen die in de afgelopen tijd door andere wetenschappers zijn geïdentificeerd.

“Mij lijkt het overduidelijk,” zegt Turner, veldgeoloog aan de Laurentian University in Greater Sudbury, Ontario. Maar ze erkent dat haar claim dat het om een spons gaat de nodige controverse zal uitlokken. “Het is tijd om dit te publiceren en aan de wetenschappelijke gemeenschap voor te leggen. Dan kan het worden bediscussieerd en op de proef worden gesteld.”

Verdachte fossielen

De nu beschreven fossielen werden in kleine spleten in het torenhoge oerrif van Little Dal ontdekt. Dat rif ontstond in een periode waarin het huidige Noord-Amerika was bedekt met uitgestrekte en ondiepe binnenzeeën. De zeeën droogden daarna op en veranderden in de loop der tijden en onder invloed van enorme tektonische krachten in kalksteen. Anders dan veel moderne riffen die door koralen worden opgebouwd, waren blauwwieren de architecten van deze oerbouwsels. Deze microben vermeerderen zich in slijmerige matten en vormen na verloop van tijd gelaagde heuvels van zandkorreltjes die in het plakkerige oppervlak zijn blijven steken. Ook mineralen die in zeewater zijn opgelost, worden in poedervorm op de matten afgezet.

Wanneer ze eenmaal tot fossielen zijn gemineraliseerd, worden deze microbiële bouwwerken stromatolieten genoemd. Sommige stromatolieten zijn maar liefst 3,5 miljard jaar oud, waarmee ze enkele van de vroegste en duidelijkste overblijfselen van levensvormen op aarde zijn.

Turner begon de kalksteenformatie van Little Dal tientallen jaren geleden al te onderzoeken, toen ze nog studeerde aan de Queen's University in Kingston, Ontario. Destijds was ze geïnteresseerd in de wijze waarop blauwwieren het rif hadden opgebouwd – totdat een reeks merkwaardige gesteentemonsters haar nieuwsgierigheid wekten.

“Ze hadden iets verdachts,” zegt Turner. Het rif van Little Dal bestaat vooral uit “streperige steen met heel veel laagjes,” zegt zij. Maar enkele vreemde monsters vertoonden buisvormige structuren die in een polygonaal en driedimensionaal netwerk waren vertakt en weer met elkaar waren verbonden. Ze had geen idee hoe ze deze vreemde vormen moest beschrijven.

“Ik dacht bij mezelf: ik moet het maar in mijn hoofd laten sudderen,” zegt zij.

In de afgelopen jaren doken er steeds meer aanwijzingen op die inzicht boden in de werkelijke identiteit van dit soort structuren. Onderzoekers ontdekten op diverse locaties soortgelijke kronkelige netwerken in gesteente dat veel jonger was dan het oerrif van Little Dal. Hun vondsten leken erop te wijzen dat de zich vertakkende slierten weleens fossielen zouden kunnen zijn, en wel van organismen die tot de groep van keratose of hoornige sponzen behoren.

Veel sponzen bouwen hun skelet op uit minuscule bouwsteentjes van calciumcarbonaat of silica die ‘spiculae’ worden genoemd en eruitzien als kraaienpoten. Bij fossielen wijzen ze steevast op vroege sponsdieren, maar bij keratose sponzen ontbreekt dit vaste skelet. In plaats daarvan zijn deze sponzen opgebouwd uit netwerken van het eiwit spongine, dat een zachte en elastische textuur heeft en dus ideaal is voor moderne badsponzen.

Toen ze flinterdunne segmenten van de gesteentemonsters onder de microscoop bestudeerde, zag Turner overeenkomsten tussen de buisvormige patronen en structuren in de monsters uit het oerrif van Little Dal en fossielen die eerder als oeroude keratose sponzen en ook moderne sponzen waren geïdentificeerd.

Tientallen jaren nadat ze de vreemde structuren had opgemerkt, meende Turner dat het eindelijk tijd was om haar bevindingen te publiceren. “Het is een eerbetoon aan langzame wetenschap,” zegt zij.

Spons of toch iets anders?

De nieuwe studie zwengelt een debat aan dat al heel lang woedt, namelijk over de vraag wanneer precies de eerste levende organismen op aarde zijn verschenen en welke bewijzen er nodig zijn om een bepaald fossiel als overblijfsel van een levend organisme aan te merken. Keyron Hickman-Lewis, een geobioloog van het Natural History Museum in Londen die is gespecialiseerd in oeroude microben, legt uit dat in de laatste tientallen jaren steeds meer gebruik is gemaakt van geochemische ‘tracers’ of biomarkers om vast te stellen of er sprake is van overblijfselen van levende organismen. Zo worden de fossiele resten van verschillende vormen van lipiden vaak als biomarkers gebruikt.

Maar volgens Hickman-Lewis is sindsdien gebleken dat veel van deze vermeende aanwijzingen voor vroege levensvormen niet klopten. Sommige potentiële biomarkers bleken het gevolg te zijn van verontreinigingen, terwijl andere chemische sporen niet per se op dierlijke overblijfselen wezen. Zo hebben wetenschappers onlangs ontdekt dat bestanddelen die voorheen werden beschouwd als een duidelijk overblijfsel van oeroude sponzen (die in 635 miljoen jaar oude afzettingen in Oman waren gevonden), ook kunnen ontstaan uit een combinatie van algen en geologische processen.

Dus na de aanvankelijke opwinding over die vondst “werden we zeer achterdochtig als het om extreem vroege levensvormen gaat,” zegt Hickman-Lewis.

Het onderzoek naar de buisvormige slierten uit de Little Dal-formatie lijkt dat debat nu aan te zwengelen. “Ik denk dat het bewijs overtuigend is,” zegt Robert Riding van de University of Tennessee in Knoxville, die tot de wetenschappers behoort die de nieuwe studie voor publicatie hebben beoordeeld. Onlangs heeft hij een onderzoek gepubliceerd waarin hij soortgelijke fossielen heeft beschreven, die afkomstig zijn uit een circa 485 miljoen jaar oude stromatoliet in de staat New York.

Het verband tussen deze sponzen en microbiële riffen is volgens Turner heel logisch. De atmosfeer van de aarde is niet altijd rijk aan zuurstof geweest en de hoge ouderdom van de sponzen wijst op de periode vóórdat de wereldzeeën waren verrijkt met zuurstof, het gas dat zo belangrijk is voor het leven op aarde. Desondanks moeten er rond riffen van blauwwieren zogenaamde ‘zuurstof-oases’ hebben bestaan, waar de fotosynthetiserende microben zuurstof produceerden die de sponzen konden gebruiken.

“Het feit dat deze beide verschijnselen samen optraden, onderbouwt het argument voor het verband ertussen,” zegt Hickman-Lewis.

Maar andere experts zijn minder overtuigd en wijzen erop dat sliertige netwerken niet alleen op sponzen kunnen wijzen, zoals Turner en anderen stellen. “Het komt erop neer dat in vrijwel elk domein van het leven op aarde – bacteriën, algen, schimmels, planten en dieren – er structuren worden gevormd die er zo kunnen uitzien,” zegt Antcliffe.

Uit een overzicht van aanwijzingen voor fossiele oersponzen dat in 2014 door Antcliffe en zijn collega’s werd gepubliceerd, bleek dat de oudste overtuigende fossiele overblijfselen van dieren bestaan uit sponsspiculae die in Iran zijn gevonden en ongeveer 535 miljoen jaar oud zijn. Volgens hem zijn er de laatste tijd geen studies verschenen die hem op andere gedachten hebben gebracht.

In veel studies wordt ingegaan op “vage verbanden en geruchten” – in de woorden van Antcliffe – met betrekking tot zeer oude sponsachtige structuren, maar geen van deze structuren hebben onweerlegbare kenmerken als spiculae of poriën. Een andere veelbesproken groep van oersponzen die geen spiculae hebben, de Archeocyatha, is aan de hand van specifieke poriën geïdentificeerd in gesteente met een ouderdom van 523 miljoen jaar.

Volgens Drew Muscente, paleobioloog aan het Cornell College in Mount Vernon, Iowa, is een deel van het probleem gelegen in het feit dat het lastig is om oersponzen te vergelijken met andere organismen. Zo vertonen de botten van dinosauriërs een hele reeks aparte kenmerken – kuiltjes, schedelnaden en andere details – die wetenschappers kunnen vertellen dat het om biologisch weefsel gaat en niet om een niet-levende structuur. “Bij sponzen of sponsachtige organismen mis je al die kleine details,” zegt hij.

Bij abiotische (niet-levende) chemische processen worden vaak structuren gevormd die verrassend veel op levensvormen lijken, zegt Rachel Wood, carbonaatgeoloog aan de University of Edinburgh. “Misschien heeft ze wel gelijk, maar ik denk dat je eerst alle andere mogelijkheden moet onderzoeken en uitsluiten voordat je zo’n belangwekkende bewering doet.” Voorlopig denkt Wood niet dat Turner “echt heeft aangetoond dat het om sponzen gaat.”

Alleen verder onderzoek kan het debat beslechten. Volgens Wood zou het creëren van 3D-modellen van deze sliertige netwerken van buisvormige structuren een gedetailleerder inzicht bieden in de oorsprong ervan. En Riding hoopt dat de nieuwe studie meer wetenschappers zal inspireren tot het nader bestuderen van stromatolieten en tot het zoeken naar dit soort vreemde structuren.

“Ik denk niet dat dit het einde van het verhaal is,” zegt Riding. “Dit is nog maar het begin van een zeer interessante ontwikkeling.”

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

 

Lees meer

Ontdek Nat Geo

  • Dieren
  • Milieu
  • Geschiedenis en Cultuur
  • Wetenschap
  • Reizen
  • Fotografie
  • Ruimte
  • Video

Over ons

Abonnement

  • Abonneren
  • Schrijf je in
  • Shop
  • Disney+

Volg ons

  • Gebruiksvoorwaarden
  • Privacyverklaring
  • Cookiebeleid
Copyright © 1996-2015 National Geographic Society. Copyright © 2015-2017 National Geographic Partners, LLC. Alle rechten voorbehouden.