A FOSSZÍLIÁK

Nem a Föld keletkezése volt az első eset, amikor a szupernóvák lekötelezettjei lettünk, s nem ez volt az utolsó sem. Azt sem hagyhatjuk figyelmen kívül, hogy milyen szerepet játszottak a szupernóvák az élet kialakulásában és fejlődésében. Ehhez azonban most át kell térnünk a csillagászatról a geológiára és a biológiára. Kezdjük azzal, hogy megvizsgáljuk, milyen volt bolygónk múltja!

Az utóbbi két évszázadban történtek ugyan erőfeszítések a Föld korának meghatározására, de 1896-ig, a radioaktivitás fölfedezéséig a geológusok kénytelenek voltak kizárólag spekulatív becslésekre hagyatkozni.

1907-ben Bertram Borden Boltwood (1870-1927) amerikai kémikus azzal a javaslattal állt elő: mivel az urán állandó és bár nagyon lassú, de könnyen kiszámítható sebességgel alakul át ólommá, próbáljuk meg a benne található urán és ólom mennyisége alapján meghatározni azt az időtartamot, amióta egy adott kőzet szilárd és érintetlen állapotban van.

Valóban sikerült kidolgozni olyan kormeghatározási módszereket, amelyek az urán bomlásán, illetve más, lassú radioaktív átalakulásokon alapulnak. Ezek a mérések végül is azt adták, hogy a Naprendszer és azon belül a Föld életkora 4,6 milliárd év. Legalább ennyi idővel ezelőtt sűrűsödött össze az eredeti gáz- és porfelhő azokká a nagyméretű, szilárd objektumokká, amelyek ma körülvesznek bennünket.

Mivel élete során a Föld mindenféle geológiai változáson ment keresztül, az persze nagyon valószínűtlen, sőt talán egyenesen lehetetlen, hogy bármilyen kőzet a bolygó létének kezdete óta érintetlen maradhasson. A legöregebb földi kőzetek 3,4 milliárd évesek, így a Föld első egymilliárd évéről nincs közvetlen tanúbizonyságunk.

A Holdon, amely kisebb a Földnél, geológiai szempontból pedig kevésbé „élő”, 4,4 milliárd éves kőzetek is találhatók. De még a Hold sem maradt kezdettől fogva teljesen érintetlen. Mind a Földet, mind a Holdat erőteljesen bombázták létezésük első néhány százmillió évében kisebb testek. Ennek a bombázásnak a nyomai, hála a szélnek, a víznek és az életnek, a Földön már nincsenek meg, a Holdon viszont a becsapódások helyén nyilvánvaló bizonyítékként ott maradt a sok-sok kráter.

Szerencsére a meteoritok, ezek az aprócska égitestek szinte a kezdet kezdetétől érintetlenek maradtak. Ezek elemzése a legfőbb bizonyíték arra, hogy a Naprendszer kora 4,6 milliárd év.

Az élet nem kimondottan közelmúltbeli jelenség a Földön. Amint a kőzetek belsejében fölfedezett kövületek (latin eredetű nevükön: fosszíliák) közvetlenül bizonyítják, az élet a Föld hosszú történetének legnagyobb részében jelen volt. Ezek a leletek az élet ősi formáinak megkövült darabkái; az, hogy „ősiek”, azért volt gyanítható, mivel jóval a felszín alatti kőzetrétegekben lelték őket.

Ilyenfajta leleteket már az ókorban följegyeztek, a Nyugat történelme során azonban sokáig vagy semmibe vették, vagy különböző mesterkélt módokon próbálták kimagyarázni őket. Ekkoriban ugyanis az uralkodó gondolatrendszer, meglehetősen dogmatikusan, azt tartotta, hogy a Föld, illetve az egész világegyetem mindössze pár ezer éves. Még a tudósok is óvakodtak attól, hogy elvessék ezt a dogmát vagy ellentmondásba kerüljenek vele.

Az 1800-as évek tudománya azonban már kénytelen volt tényként elfogadni, hogy a Föld nagyon-nagyon öreg.

A leletek abszolút korát a kutatók még nem tudták meghatározni, a relatív korukat viszont már igen. Meg tudták mondani, hogy melyik kőzet az idősebb - méghozzá úgy, hogy meghatározták, mennyire mélyen van a felszín alatt az a réteg (latinosan szólva: „sztrátum”), amelyben az illető kőzetet találták. Kézenfekvő a föltételezés, hogy az üledékrétegek az idők során nagyon lassan, fokozatosan lepték el a Föld felszínét, úgyhogy minél mélyebben fekszik a felszín alatt valamely réteg, annál öregebbek a benne levő kőzetek.

Ha egyszer a rétegek relatív korát meghatároztuk, akkor csak azt a réteget kell megjelölnünk, amelyben az illető fosszíliát találtuk, s ezzel ennek a leletnek a relatív korát is megadtuk.

A legöregebb leleteket hordozó kőzeteket Adam Sedgwick (1785-1875) angol geológus kambriumiaknak nevezte el. A mai Wales ókori római nevét („Cambria”) adományozta nekik, mivel Sedgwick először Walesben tanulmányozott efféle kőzeteket.

Nem volt nehéz kideríteni, hogy a kambriumi leletek tengeri szervezetek maradványai. Az ebből az időszakból visszamaradt kövületek között szárazföldi életre utaló nyom nem akadt. Az élet uralkodó formáját különböző páncélos állatok jelentették, amelyeket trilobitáknak neveznek (magyar nevük: háromkaréjos ősrákok). Az ősi trilobitákra a ma élő állatok közül leginkább a kardfarkú tarisznyarák hasonlít.

Minden olyan ősi kőzetet, amely a kambriumiaknál is régebbi, közös néven prekambriuminak hívunk.

A radioaktív bomláson alapuló kormeghatározás fejlődésével kiderült, hogy a legrégebbi kambriumi kőzetek, tehát a legidősebb kövületek is 600 millió évesek. Ez rettentően sok, ám a Föld teljes életkorához képest még a legöregebb fosszíliák sem mondhatók régieknek.

Azokban a kőzetekben, amelyek a földtörténet első négymilliárd éve alatt (ez a Föld élettartamának hétnyolcada) ülepedtek le, nem találtak efféle kövületeket. Lehet, hogy élet csak a Föld fennállásának legutóbbi egynyolcadában létezett?

A biológusok másképp vélekednek. A kövületképződés nagyon esetleges dolog, ami csak rendkívüli körülmények között megy végbe. Élőlények milliárdjai éltek és pusztultak el anélkül, hogy egyetlen megkövült darabkájuk is fönnmaradt volna. Meglehet, hogy élőlények egész csoportjai sem hagytak maguk után semmilyen, ma föllelhető kövületet. Ugyanakkor ritkább szervezetekből véletlen folytán egész seregnyi fosszília is megőrződhetett.

Aztán meg a szervezet bizonyos részei inkább megmaradnak, mint a többiek. A fogak, csontok és páncélok, egy szervezet „kemény részei” sokkal könnyebben fosszilizálódnak, mint a lágy szövetek. Így négymilliótól ötvenezer évvel ezelőttig Afrikában és Eurázsiában bizonyos emberszerű lények kóboroltak, de nagyon kevés ásatag maradványunk van tőlük: túl értelmesek voltak ugyanis ahhoz, hogy gyakran lepje meg őket a halál kövületképződésre alkalmas körülmények között, s létező maradványaik is legnagyobbrészt megkövesedett kemény részek, főleg koponyák és fogak.

A legidősebb leletek közé tartozó trilobiták héjas szervezetek, és már eléggé bonyolult szerkezetűek.

Általában minél ősibb egy szervezet, annál kevésbé fejlett, annál kevésbé bonyolult a szerkezete. Joggal tételezhetjük föl, hogy a kambriumi időszakot megelőzően az életnek még ősibb, a trilobitáknál is kevésbé fejlett formái léteztek. Ezek olyannyira kezdetlegesek voltak, hogy semmilyen kemény rész sem volt bennük: kívül-belül olyan puhák voltak, mint a mai földigiliszták vagy a meztelen csigák, ezért eleve nem is hagyhattak maguk után kövületeket. Vagyis a fosszíliák hiánya nem föltétlenül annak a jele, hogy „nincs élet”, csupán annyit mond: „nincsenek kemény részek”.

Az 1950-es években Elso Sterrenberg Barghoorn (1915-1984) amerikai biológus a Felső-tó vidékén kékmoszatok megkövült telepeinek bukkant a nyomára. A kékmoszatok a sejtes élet ma létező legegyszerűbb formái közé tartoznak. Nagyon hasonlóak a baktériumokhoz, azzal a különbséggel, hogy klorofillt is tartalmaznak, ami a baktériumokból hiányzik.

Mind a kékmoszatok, mind a baktériumok egészen apró sejtekből épülnek föl, amelyeknek nincs elkülönült magjuk, ehelyett a maganyag az egész sejtben van szétszórva. Ezeket prokariótáknak nevezik (a „mag előtti” jelentésű görög kifejezésből). Az összes többit az egysejtű növényektől és állatoktól azokig a sejtekig, amelyekből a soksejtű szervezetek (önmagunkat is beleértve) fölépülnek, eukariótáknak hivják (ez a görög szóösszetétel „valódi magot” jelent).

A kékmoszatok maradványait nem könnyű fölismerni. Annyira kicsik, hogy mikroszkóp alatt kell vizsgálni őket, és a piciny sejteket azok alapján az egészen finom szerkezeti jelek alapján kell azonosítani, amelyeken meglátszik, hogy biológiai, nem pedig ásványi eredetűek.

A feladat nem volt könnyű, de Barghoorn aprólékos munkával végül is képes volt meggyőző bizonyítékokkal szolgálni. Az elsőként azonosított és tanulmányozott mikrofosszíliák kétmilliárd éves kőzetekből származtak. Miután rájött a dolog nyitjára, egyre öregebb és öregebb kőzetekben találta meg a nagyon egyszerű mikroszkopikus élet bizonyítékait. 1977-ben olyan dél-afrikai kőzetekben talált mikrofosszíliákat, amelyek korát 3,4 milliárd évre becsülik.