Hóa thạch bí ẩn hé lộ manh mối lâu đời nhất của sự sống động vật

Chúng ta đều biết ôxy rất quan trọng đối với tất cả các loài động vật, bao gồm cả con người. Một khi được hít vào, hệ thống hô hấp sẽ truyền phân tử quý giá đến mọi ngóc ngách của cơ thể, vì vậy tế bào có thể sử dụng nó để tạo ra năng lượng hóa học.

Vì vậy, các nhà khoa học không biết chắc chắn liệu động vật đa bào (metazoans) có thể tồn tại trước khi lượng ôxy của Trái đất đạt đến mức cần thiết cho phép quá trình hô hấp tế bào quan trọng này diễn ra hay không. Sự kiện quan trọng này thường được cho là xảy ra trong sự kiện ôxy hóa Neoproterozoic.

Trước sự kiện này, từ 800 đến 540 triệu năm trước, lượng ôxy hòa tan trong các đại dương có lẽ quá thấp để duy trì các metazoan, ngoại trừ gần các rạn san hô nơi các vi sinh vật sản xuất ôxy sinh sống.

Nhưng bằng chứng di truyền từ động vật lại mâu thuẫn với điều này. Đồng hồ phân tử cho thấy giới động vật (Animalia) có sự sống bắt đầu từ thời Đại tân sinh.

Mới đây, nhà cổ sinh vật học Elizabeth Turner của Đại học Laurentian (Canada) đã tìm thấy bằng chứng hóa thạch tiềm năng hỗ trợ điều này trong các rạn san hô từng là ốc đảo ôxy.

Kiểm tra các lát đá mỏng từ các rạn san hô Little Dal ở Canada bằng phương pháp kính hiển vi ánh sáng truyền qua, Turner xác định các phần hiếm có chứa các nhánh phức tạp, hình ống dài 20-30 micromet, nằm trong các khoảng trống bên trong và xung quanh các thành tạo rạn cổ.

Các rạn san hô chủ yếu được xây dựng bằng cách quang hợp của vi khuẩn lam và đường kính có thể lên tới hàng km, nhưng các cấu trúc bí ẩn được tìm thấy trên các rìa lộ ra ngoài, trong chỗ lõm của khu vực phát triển rạn san hô và trong các khoảng trống có bóng râm.

Điều này cho thấy rằng không giống như những rạn san hô tìm kiếm ánh sáng Mặt trời, bất cứ thứ gì hình thành nên các dấu ấn hóa thạch không cần ánh sáng nhưng có thể chịu được sự phơi sáng ở các rìa của rạn san hô.

Mô hình hóa thạch không khớp với sự phân nhánh được thấy ở nấm và các vi khuẩn khác, hoặc các mô hình địa chất đã biết, nhưng "gần giống với cả mạng lưới sợi xốp của bọt biển keratosan hiện đại", Turner giải thích.

Chúng ta đã nghi ngờ một thời gian rằng buổi bình minh của các metazoans có thể bắt đầu từ bọt biển hoặc một cái gì đó tương tự như chúng vì chúng là loài động vật cơ bản nhất được biết đến.

"Hóa thạch này có lẽ chính xác là những gì nên được mong đợi về các hóa thạch cơ thể động vật đa bào sớm nhất", Turner nhấn mạnh.

Cho đến nay, hóa thạch bọt biển lâu đời nhất không thể tranh cãi là từ kỷ Cambri, khoảng 550 triệu năm trước, nhưng nếu phát hiện mới này có thể được xác nhận, nó cho thấy các loài động vật ban đầu xuất hiện trước khi điều kiện ôxy trên Trái đất là tối ưu cho chúng ta và sống sót qua các kỷ băng hà khắc nghiệt 720 và 635 triệu năm trước.