LÍFIÐ á jörðinni stendur aldrei í stað. Fram koma ný lífsform og önnur hverfa af sjónarsviðinu. Jarðsagan geymir langa sögu þess lífs sem frá upphafi hefur skreytt jörðina. Saga þessi er þó ekki samfelld þar sem leifar lífveranna varðveitast misvel í jarðlögunum. Eitt af því sem lengi hefur verið vísindamönnum ráðgáta er óvenju tíð framkoma nýrra lífsforma á kambríum tímanum. Þróun þessi var svo hröð að í lok tímabilsins var tilkomin sú líkamsbygging sem enn í dag, rúmum 500 milljón árum síðar, einkennir flesta hryggleysingja. Svo merkilegt er þetta fyrirbæri að talað er um "kambríum sprengjuna". Nýlega hafa þrír vísindamenn sett fram nýja tilgátu sem skýrt gæti þessa hraðvirku framkomu nýrra líftegunda. Hún byggist á tilvist frumuhóps sem venjulega er óvirkur á lirfustigi dýra, en gegnir mikilvægu hlutverki í endanlegri þróun fullvaxta dýrs.

Það eru fyrst og fremst hörðu hlutar líkamsleifanna, s.s. bein og skeljar, sem varðveitast sem steingervingar í jarðlögunum. Dýr sem gerð eru nær eingöngu ur mjúkvefjum skilja oftast lítið eftir sig í jarðlögunum. Það er einungis undir sérstökum, frekar sjaldgæfum kringumstæðum, að mjúkir vefir dýra varðveitist yfir jarðsögulegan tíma. Þetta getur hinsvegar gerst ef dýrið grefst hratt, ef jarðlögin eru snauð af súrefni og þar af leiðandi örverum og öðrum hræætum og ef svæðið verður fyrir litlu jarðraski. Árið 1909 rakst bandaríski fjölvísindamaðurinn Charles Doolittle Walcott á jarðlagafund sem varðveist hafði undir þessum kringumstæðum. Walcott fann frábært safn vel varðveittra lindýra frá því fyrir 570 milljón árum. Fundur þessi sem átti eftir að hafa mikil áhrif á hugmyndir steingervingafræðinga sýndi að á þessum tíma voru næstum öll þekkt byggingarform hryggleysingja komin fram á sjónarsviðið. En hvaða ferlar eða fyrirbæri voru það sem stuðluðu að framkomu jafn margbreytilegs lífs á jafn skömmum tíma?

Steingervingafræðingar rannsaka venjulega leifar fullvaxinna lífvera, einfaldlega vegna þess að flestar lífverur eru fullvaxnar þegar þær deyja. Vísindamennirnir þrír telja að þróun skordýralirfa sé lykillinn að skilningi á tilkomu fjölskrúðugra lífforma á kambríum tímabilinu. Flest skrápdýr, til að mynda, þróast fyrst í lirfur sem eru minna en einn millimetri í þvermál. Lirfurnar samanstanda af nokkur þúsund frumum, sem flestar geta ekki skipst nema u.þ.b. 12 sinnum. Í lirfunni eru hinsvegar nokkrar "geymslufrumur", sem eru óvirkar á frumstigi dýrsins. Fullorðið dýr, sem venjulega er ólíkt lirfunni í útliti, þróast af þessum geymslufrumum.

Vísindamennirnir telja að fyrstu fjölfrumungarnir hafi líkst lirfum skrápdýra. Frumur þessara dýra hafa því einungis skipst nokkrum sinnum á æviskeiði þeirra. Fyrstu fjölfrumungarnir hafa því fjölgað sér og dáið áður en geymslufrumurnar létu til sín taka. Trúlegt er að einhverntíma hafi geymslufrumurnar orðið virkar og stuðlað að myndun nýrra lífmynstra. Þessar frumur gátu skipt sér langtum oftar en frumur lirfunnar. Þær gátu einnig flust um líkamann þegar dýrið þróaðist og þar af leiðandi haft mikil áhrif á vöxt þess. Á þennan hátt gátu geymslufrumurnar leitt til myndunar nýrra lífvera sem höfðu allt aðra stærð og lögun en fyrstu fjölfrumungarnir. Vísindamennirnir telja að seinna hafi þróaðri tegundir lífvera, svo sem skordýr og hryggdýr, sniðgengið lirfuþróunina og þróast eingöngu út frá geymslufrumunum, eða afkomendum þeirra. Þetta hefur stóraukið möguleikana á myndun nýrra lífforma, sem svo mikið var um á kambríumtímabilinu.

Hugmynd þessi er heillandi og hún hefur þegar öðlast marga stuðningsmenn. Mikilvægt verkefni fyrir þróunarfræðina er nú að finna erfða- og sameindafræðilega túlkun á þeim ferlum sem um er að ræða. Tveir hópar vísindamanna vinna nú að þróun líkans sem gefur erfðafræðilega skýringu á því sem átti sér stað í lok kambríumtímabilsins, fyrir rúmum 500 milljón árum.

eftir Sverrir Ólafsson

Birt á mbl.is