Chrobotek koralkowy.

Grzyb należący do gatunku chrobotek koralkowy. Grzyby rozmnażają się zarówno płciowo, jak i wegetatywnie. Fot. Rylee Isitt.

Powstanie płci wciąż stanowi zagadkę ewolucji. W świecie, w którym większość organizmów rozmnaża się bezpłciowo, dobrze sobie przy tym radząc i zapewniając sobie ewolucyjny sukces, wynalazek płci jawi się jako ekscentryczny zbytek. Możliwe, że impulsem prowadzącym do pojawienia się rozmnażania płciowego były… ruchy górotwórcze.

W jaki sposób powiązać tak odległe od siebie sprawy? Według naukowców (Parnell et al., 2012) przełomy ewolucji, takie jak powstanie organizmów wielokomórkowych oraz rozmnażania płciowego, związane są z dostawą dodatkowych ilości metali, przede wszystkim pierwiastków ziem rzadkich. Mają one stymulować ewolucję, doprowadzając do pojawienia się nowych form życia lub funkcji życiowych, niekoniecznie uzasadnionych w danym momencie.

Próby powiązania genezy wielokomórkowości z wprowadzeniem do obiegu przyrodniczego niektórych metali zostały już poczynione wcześniej. Teraz to samo naukowcy starają się uczynić w przypadku powstania płci. Oba zdarzenia miały miejsce nie później niż w mezoproterozoiku, prawdopodobnie około 1,7-1,6 mld lat temu.

Dwieście milionów lat wcześniej miało miejsce wydarzenie, które mogło w konsekwencji doprowadzić do uwolnienia dużych ilości metali. Było to łączenie się ziemskich kontynentów w jeden wielki superkontynent określany mianem Columbii (inne nazwy: Kolumbia, Hudsonland, Nuna). Towarzyszyły temu ruchy górotwórcze na ogromną skalę (na terenie Europy znane jako orogeneza sfekofeńska), a także anorogeniczny – czyli niezwiązany bezpośrednio z ruchami górotwórczymi i kolizyjnymi – magmatyzm wewnątrzplatformowy (czyli zjawiska magmowe i wulkaniczne wewnątrz kontynentów).

Ruchy górotwórcze związane z powstawaniem superkontynentu prowadziły do tworzenia się wielkich intruzji o składzie granitoidów, które zawierały śladowe ilości metali oraz pierwiastków ziem rzadkich. Początkowo były one uwięzione w skałach.

Skały te uległy wyniesieniu, tworząc ogromne łańcuchy górskie przecinające nowy superkontynent. To spowodowało ich wietrzenie i erozję. Pierwiastki trafiły do osadów oraz do wód oceanicznych, czego śladem są powstające 1,7-1,6 mld lat temu siarczany, będące końcowym produktem wietrzenia oraz erozji siarczkowych złóż metali. Świadczą one o tym, że pierwiastki ziem rzadkich trafiły do wód oceanicznych i mogły tam stymulować rozwój organizmów żywych.

W ten sposób miało dojść do znaczącego przyspieszenia ewolucji, które miało miejsce około 1,6 mld lat temu. Zjawisko to zostało zaobserwowane przez badaczy najstarszych śladów życia, jednak jego przyczyna nie jest całkowicie jasna. Być może był to efekt niszczenia łańcuchów górskich na superkontynencie Columbia. Końcowym rezultatem tego łańcucha przyczynowo-skutkowego mogłoby być natomiast pojawienie się rozmnażania płciowego.

Cytowany artykuł:

J. Parnell et al., 2012. Heavy metal, sex and granites: Crustal differentiation and bioavailability in the mid-Proterozoic. Geology. DOI: 10.1130/G33116.1