Cambrische Explosie: werd de aarde ingezaaid met complex leven?

Share Button

Wickramasinghe did it again. Een gedurfde hypothese van de usual suspect veronderstelt dat de Cambrische explosie, waarbij een zeer grote variëteit aan diersoorten ontstond, is veroorzaakt door het inzaaien van de aardse biosfeer door buitenaards leven. Kan deze theorie kloppen? Wat zijn de implicaties?

De raadselachtig snelle opkomst van het leven

Alle bekende op cellen gebaseerde levensvormen op aarde, van de mens tot bacteriën, stammen af van één enkele voorouder: de Last  Universal Common Ancestor of LUCA die 3,8 miljard jaar geleden leefde. LUCA was verrassend compleet. Genetici hebben tweeduizend micro-organismen (zowel bacteriën als archaeae) uitgeplozen en vastgesteld dat LUCA naar alle waarschijnlijkheid een organisme was dat in staat was de gassen koolstofdioxide, waterstof en stikstof te binden en in complexe biochemische verbindingen om te zetten[1] ex. [2]. Geen geringe prestatie voor zelfs een hedendaagse bacterie. Al denken sommige collega’s van het team dat LUCA maar half-levend was en voor een deel gebruik maakte van een natuurlijke gradiënt in een onderzeese heetwaterbron om zo op chemische wijze de energiedrager ATP te produceren [1]. Wel wordt door wetenschappers vermoed dat de hoogstwaarschijnlijk drijvende kracht achter het metabolisme van LUCA, de Wood-Ljungdahl stofwisselingsroute, een abiotische oorsprong heeft. Maar waar kwam LUCA vandaan?

Panspermie

Panspermie veronderstelt dat het leven van de ene planeet naar de andere kan reizen. Weliswaar is het heelal (en zeker het heelal van vier tot vijf miljard jaar geleden) een uitermate ongastvrije plek voor onbeschut leven – denk aan kosmische straling, supernova-uitbarstingen en dergelijke), maar de enorme grootte maakt dit meer dan goed. Alleen al ons eigen sterrenstelsel biedt onderdak aan naar schatting tientallen miljarden aardachtige planeten en een factor miljard maal zoveel kometen. Dat maakt het biljoenen malen waarschijnlijker dat er ergens leven ontstaat.

Octopussen vormen een van de raadselachtigste diergroepen. Zijn ze buitenaards?

Octopussen vormen een van de raadselachtigste diergroepen. Zijn ze buitenaards? Bron: Wikimedia Commons

Dat is ook nodig. Uit fylogenetisch onderzoek ([3] e.a.) blijkt, dat LUCA in feite te complex is om in het korte tijdsvenster (200 miljoen jaar) tussen de vorming van een vaste aardkorst  (minder dan 4,0 miljard jaar geleden) en de oudste vondst van sporen van leven (3,8 miljard jaar geleden) te kunnen zijn ontstaan uit eenvoudige moleculen.

Panspermie maakt zowel het tijdsvenster (tien miljard jaar, honderd maal zo groot) als het aantal mogelijke plekken (vele biljarden in plaats van  één) voor de ontwikkeling van leven veel groter. Vooral grotere waterrijke objecten bieden een goede bescherming tegen kosmische straling – waterijs is voorgesteld als effectief schild voor ruimtevaartuigen.

Cambrische Explosie vanwege aliens?

De geschiedenis van het leven op aarde was het grootste deel van de tijd vrij saai. Meer dan twee miljard jaar waren er alleen eencelligen zonder celkern. Pas anderhalf miljard jaar geleden ontstonden organismen met een celkern en zeshonderd miljoen jaar geleden brak de Cambrische Explosie uit. Hierbij ontstonden er in vrij korte tijd zeer veel verschillende diergroepen uit wat daarvoor eenvoudige wormen en holtedieren waren. Te toevallig om een natuurlijke oorzaak te hebben, stellen de nogal omstreden Wickramasinghe en enkele collega’s in een nieuw artikel [4]. Vooral de absurde complexiteit van octopussen – de slimste ongewervelde dieren, slimmer zelfs dan veel zoogdieren – zien ze als bewijs dat uit een verre buitenaardse oceaan eieren van deze dieren richting aarde zijn gelanceerd in een ijzige interstellaire komeet á la Oumuamua.

Kunnen ze gelijk hebben?

Hoe complexer een organisme, hoe meer energie het verbruikt. Buiten de Goldilocks-zone van een ster is er maar weinig energie beschikbaar. Levende organismen moeten de enorme interstellaire afstanden – denk aan honderdduizenden malen de afstand tussen de zon en de aarde voor de dichtstbijzijnde exoplaneten – dus in slaaptoestand doorbrengen. Bij de enorme tijdschaal waar we nu over spreken – tienduizenden jaren of meer – neemt de kans op beschadigingen drastisch toe. Organismen moeten deze beschadigingen kunnen repareren. Dat vereist een vorm van rustmetabolisme, dus energieverbruik. Bacteriën of andere micro-organismen kunnen dit in principe. Er zijn aardse bacteriën tot leven gewekt die 250 miljoen jaar lang in slaaptoestand verkeerden. Mogelijk zouden ook tardigraden, beerdiertjes, het zo lang volhouden in een energiearme omgeving. Complexe organismen zoals octopussen zouden over onvoldoende energie beschikken in de vloeibare kern van een komeet. Hun cellen zijn veel complexer dan die van bacteriën. Een andere variant genoemd in het artikel, exo-retrovirussen die de Cambrische Explosie zouden hebben veroorzaakt, is dan waarschijnlijker. Zij het dat die retrovirussen dan wel aardse organismen zouden moeten kunnen aantasten. Dit is alleen waarschijnlijk als panspermie zeer regelmatig voorkomt. De standaardverklaring voor de Cambrische Explosie, een hoger zuurstofgehalte waardoor er meer energie beschikbaar kwam voor complexe dieren, is een logischer verklaring.

Octopussen wijken genetisch gesproken inderdaad sterk af van de rest van de ongewervelden, maar toch is er een duidelijke verwantschap met de rest van het aardse leven.[5] Het is niet nodig om een buitenaardse herkomst te veronderstellen voor deze dieren om hun bestaan te verklaren. [5] gaat uit van een splitsing van de rest van de inktvissen ongeveer 270 miljoen jaar geleden. Mogelijk is het in octopussen aangetroffen unieke, haast Lamarckiaanse gedrag van messenger RNA’s verantwoordelijk voor deze unieke evolutie.

Bronnen
1. Universal ancestor of all life on Earth was only half alive, New Scientist, 2012
2. Madeline C. Weiss et al., The physiology and habitat of the last universal common ancestor, Nature Microbiology volume 1, Article number: 16116 (2016) doi:10.1038/nmicrobiol.2016.116
3. M.A. Line, Panspermia in the context of the timing of the origin of life and microbial phylogeny, International Journal of Astrobiology, 2007
4. Steele et al., Cause of Cambrian Explosion – Terrestrial or Cosmic? Progress in Biophysics and Molecular Biology, 2018, DOI:10.1016/j.pbiomolbio.2018.03.004
5. C. Albertin et al., The octopus genome and the evolution of cephalopod neural and morphological novelties, Nature, 2015, DOI:10.1038/nature14668

 

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

4 reacties

  1. antares schreef:

    Interessant en intrigerend artikel. Niemand weet echt het zeker, of het fijne ervan natuurlijk, maar aannemelijk is het wel. Het staat zelfs niet vast dat ons universum oorspronkelijk als bron leven en dus panspermie heeft verspreid. Wat ik al eerder beschreef; dat de mogelijkheid bestaat dat de antideeltjes die ontstonden bij de Big Bang, gereageerd hebben met de restanten van een ouder universum. In de directe omgeving was daarna alles gesteriliseerd of geannihileerd. Bij het verder expanderen van ons universum kan, (logisch) ontmoeting met de overgebleven resten van verderop plaats hebben gevonden, we leven tenslotte in het multiversum.

  2. antares schreef:

    Mogelijk is er een manier om sneller door het universum te reizen:

    https://buff.ly/2LqA25A
    ·
    They look like the same virtual parts, appearing during an experiment that was done with an electric magnetic trajectory, a few years ago. The coils were arranged linearly in this process, and electrically switched on and off by an extremely fast circuit switch, capable to reach 30% light speed. Above the coils appeared the same ghostly lightning, caused by virtual parts. Also was measured that these parts during a short time borrow some mass from space it self. Anyway, space between the stars is not empty ass we do know these days. A short time ago i published an idea, considering using possible synthetic mass as a thrust, that was now for the first time created, made by human kind. In order to do that, you need an cylindrical construction; consisting of paths arranged independently in succession, thus ring-shaped and each comparable to a system described like above. The use of mass has been demonstrated with a simple experiment. Go on skates and throw a heavy bowling ball away from you. You will move in the opposite direction. If you do this with consecutive annular segments as above described, the segments may possible borrow mass from each other, on one by one, on off switched. That way you created a virtual ball that will no longer exist after it leaves the trajectory on the other side. This idea from me is not tested, it’s pure some assuming from me that this could possibly succeed.

    Dit heb ik zojuist gepubliceerd naar aanleiding van het artikel waarvan ik de link heb gekopieerd. Dit is in het engels, de nederlands versie heb ik hie al meeder malen gepubliceerd.

    • antares schreef:

      Ha eindelijk, kreeg zojuist een groot compliment van iemand van de Texas Academy Of Math en Science. Ze vinden dit concept geweldig. Geweldig gevoel, een beetje waardering voor je werk.

  3. antares schreef:

    Eindelijk het artikel waar alles mee begon gevonden, pfffft zucht. Meer dan 300 pagina’s doorgezocht:

    https://www.visionair.nl/wetenschap/licht-uit-het-niets-dynamisch-casimir-effect-aangetoond/

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger