Een evolutionair kip-of-ei-verhaal over het ontstaan van complexe dieren krijgt een nieuwe wending. De opkomst van sponzen leidde tot een hoge zuurstofconcentratie in oceanen en niet andersom. De ontdekking gaat lijnrecht in tegen de traditionele aanname dat de opkomst van dieren het gevolg was van een stijgende zuurstofconcentratie.
Sponzen hebben mogelijk de oceanen voorzien van een hoge concentratie zuurstof en daarmee de weg vrijgemaakt voor de ontwikkeling van complexe dieren, concluderen Britse onderzoekers, onder leiding van Tim Lenton. De Britse onderzoekers, verbonden aan de universiteit van Exeter, kwamen tot die aanname nadat ze recente onderzoeksresultaten van collega’s op een rij zetten. Zij betwisten daarmee de lang aangenomen stelling dat zuurstof de bepalende factor was voor de ontwikkeling van complexe dieren.
Het onderzoek verschijnt deze week in het vakblad Nature Geoscience, en bouwt voort op het werk van Deense wetenschappers. Zij bewezen eerder dat de gemeenschappelijke voorouder van dieren, sponzen, kunnen overleven bij een zuurstofconcentratie die tot dan toe voor onmogelijk werd gehouden.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
‘Al 1,5 miljard jaar voordat de eerste dieren ontstonden, bevatte het oppervlaktewater van oceanen zuurstof’, zegt Lenton in een persverklaring. ‘Maar in de diepere lagen van de oceanen was geen zuurstof aanwezig. We denken dat de evolutie van de eerste dieren een belangrijke rol heeft gespeeld in het verspreiden van zuurstof in die diepere oceaanlagen.’
Complexe dieren
Sponzen krikten de zuurstofconcentratie in oceanen flink op door organisch materiaal van bacteriën weg te kapen. Bacteriën verbruiken veel zuurstof bij het ‘verteren’ van dood organisch materiaal, maar door de opkomst van de sponzen bleef er minder voedsel voor hen over, het gevolg: de zuurstofconcentratie steeg. Sponzen zorgden niet alleen voor een directe toename in de zuurstofconcentratie. Door de afname van organisch materiaal kon zonlicht doordringen tot de diepere oceaanlagen. Fytoplankton, ‘de kleine planten van de oceaan’, kon door de toegenomen lichtintensiteit zich vermenigvuldigen en in diepere lagen van oceanen zuurstof produceren.
De eenmaal zuurstofrijke oceanen vormden de ideale basis voor de ontwikkeling van beweeglijke dieren. Om zich te kunnen voortbewegen hebben dieren een hoge concentratie zuurstof nodig, dat dankzij sponzen beschikbaar kwam. Lenton: ‘De effecten die uit ons onderzoek naar voren komen, suggereren dat de eerste dieren niet een passieve reactie waren op de stijgende zuurstofconcentraties maar een actieve component die de oceanen 600 miljoen jaar geleden van zuurstof hebben voorzien. Sponzen hebben een wereld gecreëerd waarin complexe dieren zich konden ontwikkelen, zoals de verre voorouder van de mens.’
Lees verder: