Viaţa pe Terra a evoluat în două mari etape

Studiul, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), contrazice ipoteza general avansată până în prezent de biologi potrivit căreia viaţa a evoluat într-un ritm lent pe Terra, de la un microorganism unicelular către organisme multicelulare complexe.

"Am fost surprinşi să constatăm că aproape toate creşterile înregistrate la nivelul mărimii organismelor s-au produs pe parcursul a două intervale distincte", a declarat Michal Kowalewski, profesor în geoştiinţe în cadrul universităţii Virginia, unul dintre autorii acestui studiu.

"În plus, aceste două intervale de creştere au survenit după două etape majore de oxigenare a atmosferei terestre", a adăugat Kowalewski.

"Prima etapă a reprezentat-o apariţia celulelor eucariote, iar cea de-a doua a fost etapa dezvoltării organismelor multicelulare", a declarat Jennifer Stempien, coautoare a acestui studiu.

Celulele eucariote au evoluat din celulele procariote, considerate primele forme de viaţă de pe planetă. Ele reprezentau cele mai simple forme de viaţă, pe bază de carbon şi se reproduceau prin diviziune.

Celulele eucariote sunt mult mai mari şi au material genetic (ADN) în interiorul nucleului. Aceste celule au nevoie de oxigen pentru a supravieţui, se reproduc pe cale sexuată şi pot să se adapteze mediului pentru a evolua.

Viaţa pe Terra s-a limitat la aceste celule timp de 1,5 miliarde de ani. Pe planetă se găseau doar aceste bacterii simple şi cu o capacitate extrem de limitată de creştere. Această stare de fapt a fost schimbată în urmă cu două miliarde de ani, odată cu apariţia formelor de viaţă mai complexe.

Înainte, însă, de această etapă, un alt eveniment important s-a produs. În urmă cu trei miliarde de ani, bacteriile primitive "au inventat" procesul de fotosinteză, care le-a permis să folosească lumina soarelui şi dioxidul de carbon pentru a se hrăni. Aceste bacterii se luptau pentru supravieţuire în oceanul planetar, sărac în oxigen, la fel ca şi atmosfera terestră.

Ca şi plantele din prezent, acele bacterii eliminau, prin procesul de fotosinteză, oxigen în ocean şi în atmosferă. Acest oxigen a făcut posibilă evoluţia structurilor celulare mai complexe, marcând apariţia celulelor eucariote.

Viaţa, la stadiu de simplă celulă, a stagnat încă un miliard de an, până în urmă cu 540 de milioane de ani, când, la trecerea dintre precambrian şi cambrian, s-a înregistrat o nouă creştere a nivelului de oxigen în atmosferă, acesta atingând procentul de 10% din concentraţia lui actuală.

Potrivit cercetătorilor, această a doua etapă de creştere a nivelului de oxigen reprezintă cheia evoluţiei organismelor vii în forme pluricelulare şi mult mai complexe.