NGV-Geonieuws 157 artikel 1006

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


Februari 2009, jaargang 11 nr. 2 artikel 1006

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 157! Op de huidige pagina is alleen artikel 1006 te lezen.

<< Vorig artikel: 1005 | Volgend artikel: 1007 >>

1006 Hoe werd het leven zo groot?
Auteur: drs. Bram van den Berkmortel

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Vaak zijn mensen gefascineerd door extremen, zoals de grootste auto, het hoogste gebouw en het grootste beest. Met fossielen en prehistorische organismen is het niet veel anders. Voor Fossielen van grote organismen worden in paleontologische literatuur vaak aangeduid met een genus en/of soortnaam die ‘groot’ of ‘reusachtig’ betekent. Van dit gegeven maakten een aantal onderzoekers dankbaar gebruik toen zij een antwoord zochten op de vraag, hoe het leven op aarde uitgroeide van een eencellige bacterie tot grote meercellige organismen zoals de dinosauriërs of de blauwe vinvis.

Door de literatuur na te zoeken en taxonomische experts te raadplegen, konden de onderzoekers achterhalen wat de grootste organismen waren in verschillende periodes. Voor deze organismen berekende ze het volume, ook wel biovolume genoemd. De onderzoekers kozen voor biovolume omdat dit een goede indicatie is voor de omvang van een organisme en volume. Het is ook praktisch bij het vergelijken van taxa die morfologisch en ecologisch verschillen. Het berekende biovolume werd vervolgens geplot tegen de tijd. Uit de resultaten kwam naar voren dat de evolutie van maximale grootte van organismen niet geleidelijk verliep, maar twee grote sprongen maakte.


Veranderingen in biovolume door de tijd. Bovenin is de verandering in atmosferisch zuurstof weergegeven. Rode driehoekjes: Prokaryoten, Gele rondjes: Protists (Eukaryoten eencelligen), Blauwe vierkantjes: dieren, Groene ruitjes: vaatplanten, Grijs vierkantje: Vendobionta (Een aparte stam binnen het dierenrijk, mogelijk een meercellige eukaryote).

De eerste grote sprong vond plaats tijdens het Midden-Paleoproterozoicum (ca. 1,9 miljard jaar geleden). Deze sprong is te koppelen aan de ontwikkeling van de Eukaryote cel, die verscheen in het Midden-Paleoproterozoicum. Door de verschillende celonderdelen van de eukaryote cel zijn de levensprocessen in de cel effectiever en kan de cel groter worden. Bij andere eencelligen (bacteriën) wordt de grootte beperkt door levensprocessen die verlopen via diffusie. Het feit dat bacteriën nog steeds niet veel groter zijn dan 2 miljard jaar geleden, geeft al aan dat hun levenswijze een grote beperking heeft op de maximale grootte. De tweede grote sprong vond plaats tussen het Ediacarium en het Ordovicium (635 – 443 miljoen jaar geleden). Deze sprong vindt zijn oorsprong in de ontwikkeling van meercellige organismen.

De timing van de ontwikkeling van de eukaryote cel en de ontwikkeling van meercellige organismen, valt niet exact samen met de twee sprongen. In beide gevallen is er een vertraging tussen de evolutionaire ontwikkeling en de verandering in maximale grootte. Het viel de onderzoekers op dat de twee sprongen lijken overeen te komen met twee perioden van zuurstoftoename in de atmosfeer. Zuurstof wordt door eukaryote cellen en meercellige organismen op verschillende manieren gebruikt, onder andere voor metabolisme. Mogelijk dat daardoor zuurstof een limiterende factor is voor de ontwikkeling van maximale grootte. De verandering in grootte van organisme blijkt dus niet alleen afhankelijk van biologische potentie, maar ook van milieuomstandigheden.

Referenties:
  • Payne, Jonathan L., Boyer, Alison G., Brown, James H., Finnegan, Seth., Kowalewski, Michał., Krause Jr., Richard A., Kathleen Lyons, S., McClain, Craig R., McShea, Daniel W., Novack-Gottshall, Philip M., Smith, Felisa A., Stempien, Jennifer A., Wang, Steve C., 2008, Two-phase increase in the maximum size of life over 3.5 billion years reflects biological innovation and environmental opportunity. Proceedings of the National Academy of the United States of America 106, 24-27

Evolution: Life On Earth Got Bigger In 2-million-fold Leaps. ScienceDaily. December 23 2008. From http://www.sciencedaily.com/releases/2008/12/081222221537.htm


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl