De meest populaire kandidaat die een verklaring geeft voor het ontstaan van het leven op Aarde is de Hydrothermal Vent theorie, die ervan uit gaat dat de eerste levensvormen ontstaan zijn op de zeebodem in de buurt waar de zeebodem gevormd wordt.
Nadat de eerste levensvorm ontstaan is, niet meer dan één cel, zijn volgens de endosymbiose theorie diverse van deze ééncellige organismen gaan samenwerken en ontstond zo o.a. de eerste plantaardige cel.
Afb. 4.4. Endosymbiose theorie
Deze oudste fossielen van deze plantaardige cellen, zijn zo’n 3,5 miljard jaar oud en zijn stromatolieten genoemd. Omdat deze ééncellige algen een kalkskelet afgezet hebben zijn deze resten bewaard gebleven.
Afb. 4.5. Reconstructie van Stromatolieten. Afb. 4.6. Fossielen van Stromatolieten.
4.2.1. Hoe ontwikkelde het leven zich verder?
Nadat de Stromatolieten de zeeën bevolkten is er een belangrijke verandering opgetreden in onze atmosfeer. Door fotosynthese, het proces waarbij planten uit water en koolstofdioxide onder invloed van de energie die ze uit zonlicht halen suikers vormen en zichzelf daarmee verder bouwen, ontstond er voor het eerst vrije zuurstof in onze atmosfeer. Na 2½ miljard jaar zuurstof produceren verschenen de eerste meercellige organismen en fossielen van de eerste echte dieren dateren van 600 miljoen jaar geleden. Veel van deze fossielen komen uit de Burgess Shale (klei-afzetting uit de Canadese Rocky Mountains) en de reconstructies die men nu maakt spreken tot de verbeelding. Aanvankelijk ging de ontdekker van deze fossielen, Charles Walcott (1850 - 1927) met zijn reconstructies uit van organismen die ook nu nog voorkomen, maar door het grote aantal fossielen dat men sindsdien gevonden heeft bleek dat de fossielen niet bestonden uit altijd weer samen gevonden combinaties van dieren zoals we die nu kennen. Aanvankelijk dacht Walcott dat het fossiel van Anomalocares een klompje restanten was van het achterlijf van een garnaal, een ringvormige kwal en enkele wormen. Vooral het onderzoek van Harry Blackmore Whittington (1916 - 2010) toonde aan dat alle klompjes restanten een individu op zich was. Enkele reconstructies worden hier (naast het oorspronkelijk) fossiel getoond in afbeelding 4.7.
Afb. 4.7. Canadapsis (boven), Halicugenia (midden) en Wiwaxia (onder)
Stephen Jay Gould (1941 – 2002) bracht de wonderbaar-lijke fossielen van de Burgess Shale onder de aandacht van het grote publiek in zijn boek Wonderful Life (1989) en een fraaie collectie van deze fossielen zijn te zien in Naturalis in Leiden. Nog geen 100 miljoen jaar later, aan het eind van het Cambrium tijdperk, waren alle huidige klassen van dieren al vertegenwoordigd in de oceanen. Om een indruk te krijgen hoe deze levensvormen er uit gezien hebben, bekijk dan onderstaande video [3:50 min.]:
TIP: Als je nog niet genoeg van dit soort animaties gezien hebt [6:40 min]:
Zoals al aangegeven hierboven is de stap van aminozuur naar eiwit en van eiwit naar DNA en naar eencellig leven er één vol mysteries. Feit blijft dat er leven is ontstaan onder omstandigheden waarbij je normaliter geen leven mag verwachten. Suiker in een glas water doen en schudden zal ook niet leiden tot de vorming van suikerklontjes, maar in de natuur gebeurde dit wel, aldus Bill Bryson (2003).
Opdrachten
David Christian neemt je mee naar de goldilock condities die ervoor zorgden dat toch deze stap gezet werd naar een steeds complexer wordend stadium van het leven, die uiteindelijk leidt naar de biodiversiteit die we nu kennen. Jullie bekijken nu de video “How did life begin and change” [6:10 min.].
Opdracht
Opdracht 89
Noteer de drie Goldilock condities die hij noemt en vergelijk deze met het antwoord dat je verkregen hebt in opdrachten 87 en 88.
4.3. Gemeenschappelijke voorouders
We kennen tegenwoordig een grote schakering aan organismen en allemaal hebben ze een ding met elkaar gemeen, nl. gemeenschappelijke voorouders. Tussen de eerste levende wezens op Aarde en nu zit een hele reeks aan gemeenschappelijke voorouders.