Autor: Jan Toman
Molekulárně-biologická data naznačují, že se mnohobuněční živočichové vyvinuli možná až před miliardou let. Nejnovější nálezy zkamenělých mořských hub tuto myšlenku podporují a ukazují, že se první živočichové rozvíjeli v souhře s řasami produkujícími kyslík.
Hledání nejstaršího zvířete spadá mezi oblíbené přírodovědecké kratochvíle. Zjištění, kdy se vyvinuli zástupci mnohobuněčných živočichů, nám však může prozradit mnoho důležitých věcí také o podmínkách, které na Zemi v minulosti panovaly, obecných rysech evolučního procesu a vzniku evolučních novinek. Nedávno jsme v Bíglu psali o tom, že miliardu let staré skotské usazeniny nesou útvary, které by mohly představovat právě takové organismy. Spíše se ale jedná o „bratrance“ dnešních živočichů než jejich rané zástupce. Nové nálezy ze severozápadní Kanady jsou však jiná káva. Pokud jejich podstatu potvrdí další badatelé, bude se jednat o nejranější zástupce dnes existující skupiny mnohobuněčných živočichů – mořských hub. Na svůj vrub si přitom mohou připsat celých 890 milionů let.
Názory na podobu prvních živočichů a dobu jejich vzniku se v průběhu času dynamicky měnily. Ještě v 19. století měli badatelé za to, že se první zvířata objevila až před zhruba 500 miliony let v období kambria a připomínala sice podivné, ale přeci jen zástupce dnešních skupin jako jsou členovci, měkkýši nebo strunatci. V průběhu času však vyšlo najevo, že mnohobuněční živočichové v kambriu pouze získali tvrdé schránky a vyvinuli nové životní strategie. Jejich méně nápadné formy existovaly už dříve. Jednalo se o podivné disky a „prošívané matrace“ spadající mezi takzvanou ediakarskou faunu. Jakkoli tyto organismy své objevitele už od počátku 20. století mátly, v průběhu času se je podařilo celkem spolehlivě zařadit mezi dnešní žahavce, žebernatky a další dávno odvětvené skupiny mnohobuněčných zvířat.
Ze všech živočišných evolučních linií tak zbývá pouze ta nejstarší – houbovci zvaní také živočišné houby. O houbovcích můžeme s velkou dávkou jistoty říct, že jde o skupinu ze všech zvířat nejjednodušší. Nevykazují žádnou tělní symetrii, mají jen několik typů buněk a o tkáních se u nich dá mluvit jen ve velmi širokém smyslu slova. Živí se filtrováním živin z vody, kterou prohání svými porézními těly, a můžeme se s nimi setkat ve všech světových mořích a oceánech. Navíc se blízce podobají koloniím nejbližších jednobuněčných příbuzných mnohobuněčných živočichů, trubének. Trubénky jsou rovněž přisedlé a také vychytávají živiny z vody, vztahy mezi jejich buňkami jsou však ještě volnější.
Za houbovce badatelé považují některé zkameněliny z ediakarského období, stejně jako několik ještě starších nálezů. Nejstarší z těchto kandidátů pocházejí dokonce až z doby globálních zalednění naší planety před zhruba 720 až 635 miliony let, které rozvoji mnohobuněčných živočichů předcházely. Kamenem úrazu jsou však výsledky molekulárně-biologických studií založených na metodě molekulárních hodin. Srovnání nezávisle se hromadících mutací ve vzájemně si odpovídajících genech trubének, mořských hub a ostatních živočichů totiž ukazují, že ke vzniku mnohobuněčných živočichů a odvětvení houbovců muselo dojít ještě dřív, možná až před miliardou let.
Kam se ale tito hypotetičtí pra-houbovci poděli? Na to dává odpověď teprve reinterpretace nálezů ze severozápadní Kanady nedávno publikovaná v prestižním vědeckém časopisu Nature. Jako klíčový faktor se totiž ukazuje, co ve fosilním záznamu hledat. Detailní trojrozměrné zkameněliny s buněčnou strukturou jsou vzácné i z relativně nedávné minulosti a v horninách starých téměř miliardu let jde o naprostou raritu. Zbytky chemických látek specifických pro houbovce zase nemusí být moc spolehlivé. Proto se paleontologové donedávna spoléhali hlavně na tvrdé mineralizované jehličky, spikuly, které některé živočišné houby vytvářejí a které lze v horninách z dávných dob jednoduše identifikovat. Co když ale nejstarší houbovci spadali do některé ze skupin, které jehličky nevytváří?
Právě tomu silně nasvědčují nálezy z oblasti Little Dal v severozápadní Kanadě. Místní vrstvy jsou staré 890 milionů let a zachycují jedny z prvních mořských útesů na světě. Pravda, nemůžeme ještě mluvit o korálových útesech. Hlavní část těchto útesů totiž tvořily vápenatějící zelené sinice, tedy vlastně bakterie. Na krajích útesů, v prohlubních, převisech a dalších místech, které růstu sinic příliš nesvědčily, však dominovaly jiné organismy.
Dnes z těchto organismů zbyly jen hrudky protkané zvláštními červovitými strukturami. Příslušné části útesu výzkumníci dříve identifikovali jako zbytky mikrobiálních nárostů, houbová vlákna, nebo dokonce jen zbytky čistě abiotických procesů. Výzkum dnešních mořských hub a jejich zkamenělin z nedávné doby však jednoznačně ukázal, že jsou tyto hrudky takřka nerozeznatelné od pozůstatků keratinózních houbovců, tedy jedné ze skupin, které nevytváří minerální spikuly, ale bílkovinnou kostru.
Bílkovinná kostra může po smrti houbovce za příhodných podmínek vápenatět. Spolu s tím dochází k jejímu rozvolnění, a tak vzniká halda červovitých těžko zařaditelných útvarů uzavřených v živci. Velikost, tvar, hustota, délka i větvení těchto útvarů jsou specifické pro živočišné houby a jen těžko si je lze s něčím jiným splést.
Přítomnost živočišných hub v tak dávných vrstvách na jednu stranu dobře odpovídá výsledkům molekulárně-biologických studií, na druhou stranu ale značně mění naše představy o ranné evoluci živočichů. Před bezmála devíti sty miliony let například zemská atmosféra (stejně jako mořská voda) obsahovala jen zlomek dnešního množství kyslíku. Houbovci tak museli oproti jejich dnešním potomkům vystačit s málem. Na druhou stranu, sinicové útesy jsou přesně těmi místy, kde bychom čekali lokálně zvýšené koncentrace tohoto pro nás živočichy životodárného plynu.
Rovněž se podle nálezů zdá, že houbovci nedokázali s dominantními útesotvornými organismy přímo soupeřit a obývali v rámci útesu spíše okrajová prostředí. Tak je tomu ale i dnes – živočišné houby nevyžadují ani osvětlení, ani klidnou, neproudící vodu. Možná i díky své nenáročnosti však dokázaly tyto organismy přežít několik epizod takřka kompletního globálního zalednění a dát tak základ pestré paletě živočišných forem, kterou kolem sebe vidíme dnes.
Zdroje: EC Turner (2021): Possible poriferan body fossils in early Neoproterozoic microbial reefs. Nature 596.