Fråga en Biolog

Allt du någonsin undrat om hur naturen fungerar

Är encelliga organismer en förutsättning för att komplext liv ska kunna uppstå?

Under den Kambriska explosionen för drygt 500 miljoner år sedan skedde en stor och snabb utveckling av olika komplexa, flercelliga, livsformer. Det är rimligt att förekomsten av encelliga organismer var en förutsättning för att detta skulle kunna ske. Trilobiten Cheirurus ingricus var en av alla arter som levde under den Kambriska explosionen. Just det här exemplaret kan beskådas på Smithsonian Museum of Natural History i Washington, USA. Bilden är tagen av Tim Evanson

Det verkar, utifrån min begränsade kunskap om livets historia och dess utveckling, som att encelliga organismer alltid ligger i framkanten av evolutionen. Jag tänker specifikt på skiftet från marina habitat till terrestra habitat för ca 3,2 miljarder år sedan. Stämmer det att inga senare och mer komplexa varelser så som Eurypterida eller ännu senare Ichthyostega skulle kunnat våga sig upp på land och utvecklat förmåga att leva där utan ett redan existerande encelligt etablissemang?

Min fråga och spekulation är i grunden som följande: krävs encelliga organismer för att en biosfär och därmed komplext liv ska kunna existera och utvecklas i ett iterabelt och hållbart tillstånd. Svaret, ja, på denna fråga skulle i sådana fall innebära att encelliga organismer är nödvändiga och utgör den mest fundamentala och grundläggande komponenten i de komplexa ekosystem som vi finner på vår planet idag och under dess historia sedan den Kambriska explosionen.

Den gängse uppfattning bland experter är att en cell är minimikravet för att kunna betraktas som levande. Utan en avgränsning som skiljer en organisms insida från omgivningen (genom till exempel ett membran), är det omöjligt att inneha en del egenskaper som förknippas med liv. Exempel på detta är homeostas, förmågan att upprätthålla en konstant inre miljö, eller förökning. Utan en avgränsning kan man inte ens tala om homeostasis, och det blir omöjligt att skilja mellan tillväxt och förökning. På så sätt måste livet nödvändigtvis ha börjat med enskilda celler, och allt dessförinnan brukar bara betraktas som olika former av icke-levande kemiska system.

När gäller livets etablering på land, skulle jag vilja säga att förekomsten av ekosystem av mikroorganismer borde ha varit en starkt bidragande faktor. Utan befintlig biomassa på land, hur skulle djur kunna leva där under längre perioder? En vanlig hypotes är att de första fiskarna som någonsin tog sig upp på land gjorde det för att undvika rovdjur, och i så fall var förekomsten av näring kanske inte så kritiskt initialt. Men jag har svårt att se att en art skulle kunna bli helt landlevande utan att samtidigt ha möjlighet att skaffa sig näring på land, och det förutsätter att det fanns landlevande växter på plats, eller åtminstone mikroorganismer.

– Jessica Abbott

Mossväxter fanns på land troligen redan under Ordovicium, och lycopoder under Silur. Ryggradsdjur kom troligen först senare, under Devon. Men leddjur fanns på land innan ryggradsdjuren, kanske redan under Kambrium.

– Allan Rasmusson

Mycket spännande fråga, med många svar. Rent principiellt finns det väl inga hinder för att flercelliga organismer skulle kunna både leva och sprida sig utan att encelliga organismer. Komplexa växter skulle kunna exploatera nya miljöer och sedan följas av komplexa djur. Däremot är det nästan omöjligt att tänka sig en evolution av flercellighet utan att encelliga organismer funnits först. 

Om vi tar exemplet jorden så är det ju också så att hela biosfären skulle kollapsa om alla encelliga organismer försvann över en natt. Det är också en trolig utveckling på andra planeter där det finns liv, om sådana finns, men, som sagt, man kan i alla fall i princip tänka sig flercelliga organismer som klarar sig fint utan encelliga dito.

– Jörgen Ripa

juli 19, 2023

Inlägget postades i

Djur Evolution Ryggradslösa djur

En kommentar

  1. Hanna Nicklasson

    Många (de flesta?/alla?) komplexa organismer är ju beroende av samarbete med encelliga organismer för sin överlevnad. Därför känns det som att det borde vara svårt för komplext liv att uppstå utan dem.
    Exempel:
    – Mitokondrierna i alla eukaryota celler (från början bakterier som började leva i symbios inne i och med andra encelliga organismer) som gör att vi kan utvinna energi i cellandningen.
    – Kloroplasterna i växtceller (cyanobakterier som togs upp av andra celler) som gör att växter har fotosyntes.
    – Bakterier i tarmarna som hjälper till att bryta ner maten så att vi kan ta upp näringsämnena.
    – Bakterier har sannolikt en viktig roll i mykorrhiza-samarbetet mellan svampar och växter.

Write a comment

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *