Fosilie mikrobů pomáhají řešit Darwinovo dilema

Sto padesát roků po prvním vydání práce Charlese Darwina O původu druhů přirozeným výběrem britští vědci vyřešili Darwinovo dilema. Použili nové techniky pro zkoumání fosilií na kamenech pocházejících z období před kambriem, které nalezl a zkoumal již Darwinův současník John W. Salter v roce 1850. Hledal důkazy o životě před obdobím „exploze života“ v průběhu kambria, kdy došlo k náhlému a velkému zvětšování počtu druhů. Darwinovo dílo bylo vydáno v roce 1859 a vysvětlovalo jak se život postupně během milionů roků vyvíjel. Svou teorii opíral o poměrně omezené množství poznatků z fosilií. V té době pocházely nejstarší fosilie živočichů z období kambria, byly tedy staré zhruba 540 milionů roků. Absence starších fosilií a minimální výskyt mnoha druhů v tehdy známých fosiliích vyvolaly Darwinovo dilema, protože to neuměl vysvětlit. Ve své práci to také přiznává, nicméně současně vyjadřuje naději, že v budoucnosti mohou být další fosilie nalezeny. Zdůrazňuje, že aktuální znalosti v jeho době představují poznatky jen o malé části světa. Profesor Martin Brasier a pan Richrad Callow z University of Oxford se v současnosti zaměřili na skalní formace ve Shropshiru v Anglii známé jako Longmyndiánská superskupina, odkud pocházely vzorky hornin zkoumané geologem J. W. Salterem v roce 1850. Správně předpokládal, že zde nalezne důkazy pro život před kambriem. Bohužel s tehdejší technikou byl schopen objevit jen neobvyklé stopy, které mohly zanechat mikroorganismy. Tento originální materiál z nálezů v roce 1850 je uložen v muzeu Oxfordské univerzity. Jsou tam také uloženy vzorky nálezů paleontologů Mellroye, Crimese a Pauleyho. Tento materiál měli badatelé Callow a profesor Brasier k dispozici, a kromě toho navštívili lokality sběru, aby mohli posoudit kontext vzorků s ostatními horninami a nasbírali také nové vzorky. Pro zkoumání nálezů využili kromě klasické optické mikroskopie také techniku skanovací elektronové mikroskopie (SEM). To umožnilo zkoumat stopy fosilií značně podrobněji. Nalezli fosilie pocházející z mikrobiálního života v období ediakaranu, které předcházelo kambriu před 542 až 560 miliony roků. Pomocí SEM vyjasnili morfologii některých fosilií a pomocí rozptylové spektroskopie v rentgenovém kmitočtovém pásmu (EDX) určili chemické složení fosilních zbytků. Morfologicky se fosilie poměrně značně liší. Jsou to řady různých mikrobů, řas a možná i hub. Klasická optická mikroskopie naznačovala, že jde jen o stopy bakterií. V této souvislosti je žádoucí upřesnit, že fosilie byly v přírodě uchovány několika způsoby. Když byly živé organizmy stlačeny nadložím, vytvořila se na kamenech tenká uhlíková vrstva. Jiné zůstaly třírozměrné, ale mineralizovaly. Další se nalézají jako negativní otisky v sedimentech. Pozoruhodné je, že fosilie z ediakaranu jsou lépe uchovány, než v mladších horninách. Nasvědčuje tomu i skutečnost, že si kameny v muzeu uchovaly svá tajemství i 150 roků po jejich vyzvednutí a posloužily nyní k přeměně Darwinova dilema na důkaz o mikrobiálním životě před kambriem, zdůrazňuje Callow. Paleontologové však dosud nemají jasno, jak se udržovaly mikroby naživu. Předpokládá se, že žily v mělkých mořích, takže mohly získávat energii přeměnou světla, podobně jako to v současností probíhá u rostlin, ale také přeměnou organických látek jako v současnosti u zvířat a lidí. Darwinovo dilema se sice vyřešilo, ale vývojoví biologové mají na stole k rozluštění další hádanku.