Ny Teknik skrev:Tillsammans med cancerforskaren Sven Påhlman har hon precis publicerat en artikel i tidskriften Nature Ecology & Evolution som ifrågasätter hela vår syn på hur djurlivet utvecklades. Utgångspunkten kan sammanfattas så här: komplexa djurarter har utvecklats trots, inte tack vare, den höga syrehalten på jorden.

– Cellerna blev utrustade för att klara högt syre, kan man säga. Lågt syre är det normala i den här teorin. Det klarar celler jättebra, men vi menar att det är mycket svårare att vara flercellig när det finns höga syrenivåer, säger Emma Hammarlund.

För att det djurliv som finns på jorden i dag ska finnas krävs visserligen syre. Men det är hjälpsamt först när organismerna har lyckats komma över den här första tröskeln, menar Emma Hammarlund.

SR skrev:Publicerat fredag 19 januari 2018

Det flercelliga djurlivet tog fort fart på jorden tack vare en ny inre biologisk förmåga, snarare än förändringar i miljön som forskare tidigare trott. Detta enligt ny hypotes av svenska forskare.

En ny teori om djurens ursprung vänder upp och ner på den nuvarande förklaring kring varför djuren plötsligt utvecklades i snabb takt under den så kallade "Kambriska explosionen".

För omkring 540 miljoner år uppstod ganska plötsligt de flesta djurgrupper som finns på jorden idag.

I över hundra år har förklaringen varit att livet kunde ta fart tack vare att det uppstod en mer syrerik miljö.

Men enligt en ny hypotes som presenteras av svenska forskare skedde den avgörande förändringen inom djuren - inte utanför.

Liv måste hela tiden nybildas i form av nya celler. Och just den här processen är syrekänslig.

Genom att inspireras av hur tumörer utvecklas från encelligt till flercelligt, upptäckte geobiologen Emma Hammarlund att det måste ha varit en ny, inre biologisk förmåga att hantera den här syrekänsliga processen, som gjorde djuren så framgångsrika.
[...]

Flera forskare som vetenskapsradion pratat med är imponerade av den nya förklaringen.

Och Emma Hammarlund själv är övertygad om den stämmer:

– Det känns ju som att man byter utkiksplats. Man står på samma ställe, men så vänder man på huvudet lite till höger och ser allting i ett annat ljus, och det är en ganska hög känsla, att det liksom okej: coolt!

kattson skrev:Har hört att i början fanns inget fritt syre i atmosfären, och allt var bakterier som slogs om resurserna. De bakterier som fanns dog tillochmed av syre.
Sen var det nån bakterie-stam som muterade och började producera syre och på så sätt slog ut 1/3 av de övriga bakterierna, innan en sorts symbios inträffade och vi fick den syrehalt som vi nu har i atmosfären, med viss variation genom årmiljarderna.
Du pratar nog om någon miljard år senare dock?

kattson skrev:Men då var väl syrehalten redan fastställd för flera miljarder år sedan?
Kanske var "marginella" skilnader (enstaka procent), men syre fanns i atmosfären i "fri" form (o2) och inverkade på livet.
Eller menar dom att en pivot inträffade när det gick från 20.9 till 21% (som vi har nu)?

slackern skrev:Det finns ju en massa växtplankton i havet som producerar syre, dessutom innehåller ju vatten en hel del syre.

sussi83 skrev:

slackern skrev:Det finns ju en massa växtplankton i havet som producerar syre, dessutom innehåller ju vatten en hel del syre.

Ja plankton och vissa bakterier använder fotosyntes men det är en annan sak jämfört med cellers delningsprocess. När djuren klev upp på land fanns där redan växter, deras anpassning gick vad jag tror snabbare.
Det fanns syre innan den kambriska explosionen, dock höll sig de tidiga livet närmare havets botten där det däremot finns begränsat med syre.
Om nu livet med lätthet kunnat anpassa sig varför utvecklades då livet i den miljö med minst syre?

slackern skrev:

sussi83 skrev:

slackern skrev:Det finns ju en massa växtplankton i havet som producerar syre, dessutom innehåller ju vatten en hel del syre.

Ja plankton och vissa bakterier använder fotosyntes men det är en annan sak jämfört med cellers delningsprocess. När djuren klev upp på land fanns där redan växter, deras anpassning gick vad jag tror snabbare.
Det fanns syre innan den kambriska explosionen, dock höll sig de tidiga livet närmare havets botten där det däremot finns begränsat med syre.
Om nu livet med lätthet kunnat anpassa sig varför utvecklades då livet i den miljö med minst syre?

Jag tänkte mer på att växtplankton skapar syre. Det intressanta vore väl när liv uppkom på jorden och vad det var.

Tidigt liv
Det första livet på jorden, bakterier och encelliga organismer, uppkom snabbt efter att jorden bildats, men sedan tog det miljarder år innan flercelliga organismer dök upp, och ännu längre tid innan flercelliga djur utvecklades.

Det finns flera olika hypoteser om vad det egentligen var som hände under den så kallade kambriska explosionen, men en av de ledande idéerna var att mer syre gjorde det möjligt för djuren att få en mer effektiv ämnesomsättning och därmed växa sig stora.

– Från början utgick även jag ifrån att det måste ha varit förändringar i omgivningen som har tillåtit djurliv att utvecklats och diversifiera så snabbt, säger Emma Hammarlund.

Mer komplext
Men istället för ett enkelt samband så stötte hon på fler och fler resultat som tydde på att historien var mer komplex. För det första så visade geologiska analyser att mängden syre i haven var ganska konstant både innan, under och efter den period då djuren utvecklades.

Alger började tillverka syre genom fotosyntes redan för mer än tre miljarder år sedan. Under den kambriska explosionen var syrehalten dessutom bara cirka 5 procent, alltså långt under dagens 21 procent.

kattson skrev:Men då var väl syrehalten redan fastställd för flera miljarder år sedan?

sussi83 skrev:Om nu livet med lätthet kunnat anpassa sig varför utvecklades då livet i den miljö med minst syre?

sussi83 skrev:vildsvin Sant man vet med säkerhet kroppens kemiska föreningar, annars hade man inte kunnat använda sig av tex kol -14 metoden.
Det finns ju många saker som oxiderar i kontakt med syret, vad har då stamcellerna för hemlighet kring detta?
Vad jag förstår det som så finns dessa i huvudsak i benmärg, de utsätts kanske inte på samma sätt för syre på det sättet.

sussi83 skrev:Det finns ju många saker som oxiderar i kontakt med syret, vad har då stamcellerna för hemlighet kring detta?

Så de två forskarnas hypotes är att varje flercelligt djur som vill överleva i en syrerik miljö måste hitta ett sätt att skydda sina stamceller från syrets effekter.

De hittade en förklaring i en familj transkriptionsfaktorer, alltså protein som styr vilka gener som är aktiva, som kallas HIF-alfa. De hjälper cellerna att hantera både högt och lågt syre.

– För att förstå evolution av stort liv på jorden så tror jag verkligen att det är en hemlig bakdörr som inte ännu riktigt uppskattas för vad den kan ge, säger hon.

– Det är jätteviktigt att få reda på vad som driver evolutionen framåt. Nu utmanar de tanken på att det måste vara en tiondel av dagens syrenivå som ledde fram till evolutionen av dagens djur, säger Jan Stenlid.

Ja, hittills har forskarna trott att det krävdes åtminstone en tiondel av den mängd syre som finns idag, för att flercelliga organismer skulle ha möjlighet att utvecklas på jorden.

Den här teorin har förklarats som logisk eftersom man vet att syrenivåerna faktiskt kom upp i just dessa nivåer i samband med att de första flercelliga organismer dök upp.

Men enligt forskarna bakom den nya studien har ingen hittills undersökt som dessa djur verkligen varit fysiskt beroende av så pass mycket syre.

1 procent syre
Forskarna tog därför vuxna svampdjur som lever utmed Danmarks kust, som troligen liknar de första flercelliga djuren och placerade dem i syrefattigt vatten i labbet.

De moderna svampdjuren klarade sig utmärkt ända ner på omkring en procent av dagens syrenivå – vilket är mindre syre än vad alla djur på jorden fram tills nu ansetts ha klarat av.