Nykyään elävä piisieni Rhabdastrella globostellata. Kuva: Paco Cárdenas
Nykyään elävä piisieni Rhabdastrella globostellata. Kuva: Paco Cárdenas

 Molekyylifossiili viittaa siihen, että monisoluisia eläimiä on ollut jo sata miljoonaa vuotta luultua aiemmin.

Jos olet joskus käyttänyt suihkussa aitoa luonnon pesusientä eli merenpohjasta kerättyä sienieläintä, olet pessyt selkääsi sukulaisellasi.

Pesusieni kuuluu sarveispiisieniin, ja ensimmäiset monisoluiset eläimet olivat todennäköisesti tällaisia ravintoa merestä siivilöiviä yksinkertaisia möykkyjä.

Jo kauan ennen niitä oli yksisoluisia bakteereita ja yksinkertaisempia monisoluisia eliöitä. Tällaisesta varhaisesta otuksesta kehittyivät yhteen suuntaan ensin sienieläimet ja toiseen suuntaan kaikki myöhemmät eläimet, mekin.

Sienieläimet olivat siis ensimmäinen haara eläinten evoluution versovassa puussa, ja uuden tutkimuksen mukaan ne kehittyivät jopa 650 miljoonaa vuotta sitten. Tähän viittaavat eräät orgaaniset kemikaalit, joita tutkijaryhmä on löytänyt vanhoista kivistä ja öljystä eteläisessä Omanissa.

Jos ajoitus pitää paikkansa, se tarkoittaa, että monisoluisia eläimiä on ollut olemassa jo sata miljoonaa vuotta aiemmin kuin on luultu. Näin vanhoista eläimistä on vaikea löytää fossiileja, koska niillä ei ollut luita, kuorta tai muuta kovaa tukirankaa, joka fossiloituisi. Ne olivat pehmeitä möykkyjä, jollaiset eivät säily satojen miljoonien vuosien päähän.

Siksi Kalifornian yliopiston biogeokemian professorin Gordon Loven vetämä tutkijaryhmä ei lähtenytkään etsimään fossiileita vaan toisenlaista jälkeä näistä muinaisista eläimistä. Elävät olennot tuottavat tietynlaisia kemiallisia yhdisteitä, ja niitä saattaa yhä löytyä paikoista, joissa nämä alkeelliset eläimet muinoin elivät. Toisin sanoen vanhasta merenpohjasta, joka on sittemmin puristunut kiveksi ja kallioksi ympäri maailmaa.

Eläimet tuottavat muun muassa rasva-aineita kuten steroleita, jotka lukeutuvat steroidiyhdisteisiin. Esimerkiksi mieshormoni testosteroni ja naishormoni estrogeeni ovat steroideja, samoin verisuoniin kertyvä kolesteroli. Nykyiset sienieläimet tuottavat monenmoisia steroleja, joilla on bakteereilta suojaavia vaikutuksia.

”Jos eläimet kehittyivät maailmassa, joka oli pääosin mikrobien ja bakteerien asuttama, niiden olisi täytynyt kehittää keino valjastaa mikrobit itselleen hyödyksi ja elää symbioosissa niiden kanssa”, professori Love selittää New Scientist -lehdessä.

Sarveispiisienet muuntavat steroleita jäykkärakenteiseksi steraaniksi, joka voi säilyä eräänlaisena molekyylifossiilina. Näitä molekyylejä tutkijat etsivät 635–660 miljoonan vuoden ikäisistä kalliokerroksista ja öljynäytteistä Omanissa, Siperiassa ja Intiassa.

Sitten tärppäsi. He löysivät tuolta ajalta säilynyttä steraania ja vielä tarkemmin sen erästä muotoa, jota tiettävästi ei tuota mikään muu eläinkuin sarveispiisienet. Toisin sanoen sienieläinten on täytynyt olla tuolloin jo maan päällä tätä molekyyliä kirnuamassa.

Aiemmin ryhmä on löytänyt toistakin vastaavaa molekyyliä samoista kivistä, mutta tuota muotoa tuottavat myös eräät nykyiset levät, joten sen löytyminen ei ollut pitävä todiste sienieläinten hyvin varhaisesta kehittymisestä.

Kummankin molekyylin esiintyminen fossiilina vanhoissa kivissä antaa nyt vahvaa tukea ajatukselle, että sienieläimet voisivat todella olla yli 600 miljoonaa vuotta vanhoja.

Asiassa on kuitenkin yksi pulma. Vaikka sienieläimillä ei ole luurankoa tai kovaa kuorta, niiden pehmoisen varren tukena on piineulasista muodostunut kehikko. Tämän piirakenteen pitäisi fossiloitua, mutta piifossiileita alkoi tallentua kiviin vasta sata miljoonaa vuotta myöhemmin, kambrikauden lajiräjähdyksen aikoihin.

Voi olla, että yli 600 miljoonan vuoden ikäisiä sienieläimen fossiileita ei vain vielä ole löydetty. Toinen mahdollisuus on, että vaikka nykyään näitä kyseisiä sterolimolekyylejä tuottavat ainoastaan sienieläimet, on aikojen alussa saattanut olla jokin toinen eliö, joka on kehittänyt samanlaiset molekyylit mutta kadonnut sitten jälkiä jättämättä.

”On kaksi vaihtoehtoa. Joko sienieläimiä todella oli jo silloin, mutta kukaan ei ole löytänyt niiden fossiileita. Tai sitten niitä ei ollut ja biomarkkerit ovat peräisin jostain muualta. Tässä on jotain hyvin hämärää”, kommentoi muinaista elämää tutkiva tohtori Joseph Botting Walesin kansallisesta museosta New Scientistille. Hän ei ollut mukana tutkimuksessa, joka julkaistiin Nature Ecology & Evolutionissa.

Tutkija Love huomauttaa vastineeksi, että ensimmäisillä sienieläimillä ei välttämättä vielä ollut tällaista piikehikkoa, joten fossiileja ei ehkä koskaan löydykään. Tutkimus jatkuu.