Mokslininkų bendrai priimta teorija teigia, kad sudėtingos gyvybės atsiradimas buvo ypač retas įvykis, atsitikęs vieną kartą per 4,5 mlrd. metų. Vis dėlto naujo tyrimo rezultatai rodo, kad tinkamos sąlygos sudėtingoms ląstelėms atsirasti planetoje egzistavo, todėl tokie organizmai galėjo atsirasti ir išmirti bent kelis kartus iki to laiko, kada prasidėjo evoliucijos „gija“, besitęsianti iki šių dienų.
Tai reiškia, kad prieš milijardus metų Žemėje galėjo gyventi sudėtingos gyvybės formos, kurios nėra susijusios su jokiais šiuo metu planetoje gyvenančiais organizmais.
Žemės planeta susiformavo apytiksliai prieš 4,5 milijardus metų. Beveik prieš 3,7 mlrd. metų, kol planeta buvo pakankamai jauna, atsirado dvi iš trijų gyvūnų karalysčių gyvenančių šiandien – bakterijų ir archėjų. Mokslininkai mano, kad šie paprasti vienaląsčiai organizmai vieni karaliavo planetoje iki laikotarpio maždaug prieš 1,75 mlrd. metų, kai atsirado trečia gyvybės karalystė – eukariotai.
Eukariotų giminės medis apima visus sudėtingus organizmus, randamus planetoje – gyvūnus, augalus, grybus bei kitus. Iki šiol mokslininkai ne iki galo sutaria, kaip atsirado eukariotai, visgi labiausiai palaikoma yra teorija, kad evoliucijos eigoje bakterijos „prarijo“ archėjų ląsteles. Dėl to abu organizmai sudarė simbiotinį ryšį, kuris leido atsirasti sudėtingesniems organizmams. Galiausiai archėjos tapo mitochondrijomis, kurias šiandien randame mūsų ląstelėse.
Pasak plačiai priimtos hipotezės, eukariotai negalėjo atsirasti anksčiau, nes planetos atmosferoje nebuvo pakankamai deguonies, kurį prieš milijardus metų pradėjo „gaminti“ atskira bakterijų rūšis – cianobakterijos. Šiems mikroskopiniams organizmams Žemės atmosferą prisodrinti deguonies tiek, kad atsirastų sąlygos sudėtingiems organizmams vystytis, užtruko tikrai ilgai.
Tačiau naujas Vašingtono universiteto mokslininkų tyrimas pateikia įrodymus, kad pakankamai deguonies Žemės atmosferoje buvo ir laikotarpyje prieš 2,4 mlrd. metų iki 2 mlrd. metų. Po to, deguonies lygis atmosferoje vėl staigiai krito. Tai rodo, kad sąlygos sudėtingesniems nei archėjos ar bakterijos organizmams vystytis buvo ir anksčiau nei rodo šiandien randamos ankstyviausios eukariotų fosilijos.
„Ankstyviausios sudėtingų ląstelių fosilijos, randamos šiandien yra iš laikotarpio maždaug prieš 1,75 mlrd. metų. Tačiau seniausia rasta fosilija nebūtinai reiškia seniausiai gyvenusį organizmą, nes šansai būti išsaugotam fosilijos pavidalu iki šių dienų yra gana maži“, – sako astrobiologas Rogeris Buickas. Pasak jo, šis tyrimas rodo, kad Žemės atmosferoje buvo pakankamai deguonies, kas sudarė sąlygas vystytis sudėtingoms ląstelėms bei joms užimti reikšmingą ekologinį vaidmenį anksčiau nei rodo šiandien randamos pirmosios fosilijos.
Žinoma, tai nereiškia, kad būtent tokie organizmai iš tiesų ir egzistavo tuo metu, nes nėra surasta jokių fosilijų ar DNR pėdsakų, rodančių apie tokius organizmus. Visgi mokslininkai nori akcentuoti, kad sąlygos tokiam evoliucijos šuoliui buvo ir anksčiau nei įprasta manyti.
Savo tyrime mokslininkų grupė analizavo cheminio elemento seleno likučius, įkalintus skalūnuose, susidariusiuose prieš 2,4 mlrd. metų. Tyrėjai ieškojo seleno, kuris būtų paveiktas deguonies – ši cheminė reakcija palieka gan ryškų pėdsaką uolienose randamo seleno izotopų kiekyje.
Iki šiol manyta, kad deguonies kiekis Žemės atmosferoje didėjo labai tolygiai, tačiau šis mokslininkų tyrimas rodo, kad beveik ketvirčių milijardo metų anksčiau buvo susiformavęs deguonies koncentracijos „burbulas“, kuris vėliau staigiai „sprogo“. Toks staigus deguonies kiekio sumažėjimas galėjo nužudyti dalį ką tik evoliucionavusių sudėtingų organizmų.
Šiame tyrime panaudotas metodas taip pat padės ateityje tyrinėjant kitas Žemės tipo uolingas planetas, egzistuojančias už Saulės sistemos ribų.
