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Evolution: Erste Tiere lebten schon auf der Schneeball-Erde

Einst war die Erde fast bis zum Äquator mit Eis bedeckt - doch chemische Spuren deuten darauf hin: Auf dieser unwirtlichen Eiswelt lebten die ersten Tiere.
Eine künstlerische Impression der komplett vergletscherten Erde im All

Fossile Biomarker aus 635 Millionen Jahre alten Gesteinen zeigen, dass die ersten Tiere bereits lange vor der kambrischen Explosion existierten. Es gab sie schon während der als »Schneeball-Erde« bezeichneten Epoche globaler Eiszeiten, berichtet eine Arbeitsgruppe um Alex Zumberge von der University of California in Riverside. Wie das Team in »Nature Ecology & Evolution« schreibt, enthalten bis zu 660 Millionen Jahre alte Sedimente aus dem verschiedene Steroide, die unter anderem von Tieren hergestellt werden. Nun allerdings identifizierte das Team zusätzlich das ungewöhnliche Molekül 26-Methylstigmastan, das nach heutigem Wissen nur von Schwämmen hergestellt wird. Demnach stammten die Moleküle wohl tatsächlich von Tieren, und zwar von Vorfahren heutiger Schwämme.

Molekulare Fossilien, insbesondere die besonders widerstandsfähigen Fette und Steroide der Zellmembranen, haben eine ganze Reihe von Vorteilen. Zum einen bleiben sie viel besser erhalten als ganze Organismen, zum anderen verraten sie oft viel mehr über ein Lebewesen als sein Abdruck im Schlamm. So zeigten die chemischen Reste von Steroiden jüngst, dass eines der mysteriösen Ediacara-Fossilien vermutlich ein frühes Tier war, und auch Bakterien produzieren ähnliche Moleküle, die zum Beispiel Aufschluss über die Umweltbedingungen geben können.

Die Entdeckung von 26-Methylstigmastan, das nur von der Gruppe der Demospongiae hergestellt wird, in den alten Sedimenten passt gut zu Berechnungen auf der Basis molekularer Uhren in der DNA. Nach denen entstanden die ersten Schwämme tatsächlich in dieser als Cryogenian bezeichneten Vereisungsperiode, wenn nicht sogar in der Epoche vorher. Auch deuten Funde anderer Steroide in mehr als 700 Millionen Jahre alten Gesteinen darauf hin, dass der Stammbaum der Tiere tatsächlich so weit zurückreicht. Allerdings gibt es auch Indizien, die diese Befunde in Frage stellen.

Die Verbindung zwischen 26-Methylstigmastan und Demospongiae sei keineswegs zwingend, werfen Joseph P. Botting vom Nanjing Institute of Geology and Paleontology und Benjamin J. Nettersheim vom Max-Planck-Institut für Geochemie in einer Analyse in »Nature Ecology & Evolution« ein: Schwämme produzierten so viele seltsame Steroide, dass man für jedes komische neue Molekül in einem Sediment auch einen Schwamm finde, der es herstellt. Zusätzlich sind Schwammfossilien ab dem Kambrium zwar extrem häufig, kämen davor aber überhaupt nicht vor – und das, obwohl Schwämme eine Art Skelett bilden, das gut fossiliert. Das sei zumindest ein Grund, den chemischen Befund mit Misstrauen zu sehen.

42/2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 42/2018

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