Dickinsonia: Tajemné nejstarší zvíře pomohl určit cholesterol. Žilo před více než půl miliardou let
Pěticentimetrová oválná věcička zvaná Dickinsonia prošla svým slzavým údolím na mořském dně. Tam také uhynula; bez povšimnutí, protože nebylo, kdo by si jí všímal. O zhruba půl miliardy let později se tatáž věcička stala celebritou. A až dnes víme, co byla vlastně zač.
V roce 1947 ohromil neznámý maličký otisk na pobřeží ruského Bílého moře australské geology. Vyvolal mezi vědci spor, jenž trval déle než studená válka: bylo to, co tu šrafovanou záležitost po době zanechalo, původně lišejníkem? Obrovskou amébou? Nějakým podivným druhem houby, skutečným zvířetem, nebo dokonce nějakou do té doby důsledně zahlušenou zaniklou formou života?
Zastánci jednotlivých teorií si pevně stáli za svým, vyzbrojeni diagramy a latinskými názvy. Jeden paleontolog z 50. let dokonce (v citaci amerického měsíčníku The Atlantic) přirovnal celou ediakarskou faunu z období k „živým tvorům natolik podivným, jako by pocházeli z jiné planety, jen snadněji dostupným“.
Pokud vás také trápí, co je ediakarská fauna, vězte, že jde o měkkotělé mnohobuněčné organismy, jež žily před 635–538 miliony let. „Vyznačovaly se neobvyklými listovitými a trubkovitými tvary, které se lišily od většiny moderních forem života,“ lze se dočíst například v Encyclopædia Britannica. Název si ono období vysloužilo podle australského pohoří Ediacara Hills, kde tyto podivné organismy absolvovaly – po ruské obnovené premiéře – nejvíce repríz.
Vědec se od běžného člověka pozná například tak, že když narazí na něco takového, nestačí mu říct si „to je ale divnej starej šutr“. Naopak, musí určit, jak je starej, proč je tak divnej a podobně. Není tak divu, že i poptávka po přesné biologické klasifikaci Dickinsonie byla silná – dokonce daleko předčila nabídku, jíž bylo po téměř 80 let poskrovnu.
Dvacet milionů let
Jedním z důvodů fascinace Dickinsonií však byla skutečnost, že nešlo o běžný vědecký spor. Pokud by se prokázalo, že byla součástí (a chronologicky vzato předchůdcem) nám známé živočišné říše, přidalo by to k našemu vnímání prehistorického pozemského života nějakých dvacet milionů let.
Pokud by naopak patřila do některé ze slepých uliček evoluce, mohla by pouze zaujmout čestné místo v sekci zajímavých božích omylů (viz neandrtálec, ptakopysk, podle mnohých Brno). Věda, jak má ve zvyku, by pokrčila učenými rameny a šla dál.
Dlouhá desetiletí onomu sporu žádná řešení nenabídla. Badatelských rozmíšek mezitím přibylo natolik, že vědci mezi sebou žertovali o tom, že pošlou řečenou fosilii do Štrasburku, protože Evropský parlament je na nevyřešené spory zvyklý.
Tak tomu bylo až do roku 2015, kdy se dvě otevřené hlavy pokusily skutečnou podstatu – alespoň z taxonomického hlediska – existence Dickinsonie odhalit pomocí nepravděpodobného nástroje, chemie. Ilja Bobrovskij, ruský doktorand University of Sydney, na fosiliích objevil tenké tmavé vrstvy. Domníval se, že se jedná o nezaměnitelné stopy organických sloučenin, které zůstaly z rozložených těl (odtud plyne hrozba, že „z tebe zbyde jen mastnej flek“).
Velké složité molekuly, jež tvoří DNA nebo proteiny, po smrti organismu dlouho nevydrží. Menší a stabilnější molekuly však jsou podstatně trvanlivější. Bobrovskij si usmyslel, že pokud by se mu je podařilo ze skvrn dostat, mohl by v nich nalézt charakteristické chemické znaky, jež odlišují zvířata od bakterií (a jiných říší života).
Jeho mentor Jochen Brocks byl skeptický. „Nejdřív jsem si myslel, že je to bláznivý nápad,“ přiznal o hodně později. Přesto aby neriskoval demotivaci svého zapáleného studenta, dal svolení k používání příslušných rozpouštědel; byl připraven na zklamání. Bobrovskij si vybral osm exemplářů z bělomořského pobřeží, rozemlel je a snažil se ze zkamenělin rozpadlé molekuly vytáhnout. Úkol připomínal přípravu čaje z použitého sáčku – ovšem použitého před 558 miliony let.
V hlavní roli cholesterol
Výsledky však stály za to. Sedimenty v těsné blízkosti vzorků byly plné steroidů typických pro zelené řasy, zatímco fosilie samotné obsahovaly téměř čisté cholesteroidy. Bakterie přitom steroidy nevytvářejí; cholesterol v čisté podobě mají pouze zvířata. Verdikt byl na světě: „Byla vlastně jednou z nás,“ řekl Brocks v roce 2018, kdy práci publikoval.
Bobrovskij byl naopak skoro zklamaný, jak to později popisoval pro National Geographic. „Doufal jsem, že to bude něco skutečně obzvláštního, ale zvíře je jediným rozumným vysvětlením,“ řekl. Po sedmdesáti pěti letech úvah to byl vědecký verdikt podložený tvrdými fakty—navíc z pera studenta.
Reakce vědců na tento obrat kolísaly mezi nadšením a skepsí, úlevou a závistí. Jennifer Hoyal Cuthillová z Cambridgeské univerzity označila studii za „vynikající“. Alexander Liu, také z Cambridge, poukázal, že takové chemické analýzy byly ještě před pár lety „nemyslitelné“. Lidya Tarhanová z Yale dodala, že tyto výsledky „ukazují na hlubší kořeny živočišné říše, než mnoho vědců v minulosti předpokládalo“.
Na druhé straně stáli stejně odhodlaní odpůrci. „Navzdory četným pokusům se vědecká obec nedokáže shodnout na klasifikaci prekambrické fosilie Dickinsonia. Postrádá morfologické synapomorfie, které by objasnily její vztah k moderním taxonům,“ napsal žurnál Evolution & Development. („Fakt nevíme, jak tomu máme říkat,“ znamená to česky.)
„Pozdně ediacarský měkkotělý makroorganismus Dickinsonia (věkové rozmezí přibližně 560–550 milionů let) byl často interpretován jako rané zvíře a je stále častěji zmiňován v debatách o evolučním vývoji tělesných plánů eumetazoanů. Rozhodující pozitivní důkazy na podporu takové fylogenetické příbuznosti však dosud nebyly předloženy,“ napsal tým jiných autorů v další odborné publikaci Proceedings of the Royal Society B.
Chemická zápletka
Až letos se metoda, která umožňuje vzít staré horniny, rozpustit jejich stopu a nechat cholesterol rozhodnout, kam patří ta či ona fosilie, dočkala všeobecného přijetí. Letos rozjelo několik vědeckých týmů studie, které na potvrzené zvířecí podstatě Dickinsonie stavějí. Nejnovější z nich se zaměřují na prostorové rozložení tohoto prazvířete na mořských dnech; jiné zkoumají důsledky jeho molekulárního složení. Tím se sedm let staré práci Bobrovského a Brockse dostalo kýžené satisfakce v podobě vědeckého konsensu.
K bádání toho však je o to více. Jak asi molekuly cholesterolu přežily? Brocks vysvětluje: „Původní kostra cholesterolu zůstává zachována, i když molekula podléhá rozpadu.“ I fragmenty prozrazují svůj původ.
To vše má dalekosáhlé důsledky. Ekosystémy edikarské fauny, dříve považované za slepé evoluční větve, se nyní jeví jako předchůdci života, jejž vzápětí (při zachování geologického časového kontextu) během takzvané kambrické exploze tak bujaře vypučel.
Pokud se tedy první živočichové potulovali moři už před půl miliardou let, je třeba přehodnotit teorie o metabolismu a evolučním soupeření. Evoluční časová osa je jako státní rozpočet: změníte jednu položku a ostatní vyžadují revizi.
Pilotní projekt
Případ dobře ilustruje, jak technologie posouvají hranice vědy. Před pěti lety by byl pokus o extrakci sterolů z fosilií edikarské fauny stejně nerealistický jako získávání kolektivního konsensu v Evropském parlamentu. Dnes už je tato metoda rutinou. Pokud ji dokážou aplikovat na další fosilie, mohou brzy zmapovat celé předkambrijské zvířectvo. Cholesterol, na nějž se obvykle kardiologové dívají s nelibostí, se tak může stát hrdinou evoluční biologie.
Skutečnost, že tenké vrstvy cholesterolu přežijí superkontinenty, éry dinosaurů i doby ledové (o politických režimech nemluvě) musí těšit nejednoho filozofa pomíjivosti. Komplexní život nevznikl jako náhlá exploze, ale již deset milionů let před tím postupně kvasil. Když se nakonec objevily oči, krunýře a zuby, jejich předchůdci už dávno vyzkoušeli mnohobuněčnost, rozmnožovací strategie a možná i primitivní pohyb. Evoluce, stejně jako byrokracie dává přednost opatrnosti a pilotním projektům před všeobjímajícím revolučním radikalismem.
