Ở một thời điểm xa xưa trong lịch sử Trái Đất, các phân tử hữu cơ đã kết hợp để tạo nên những sinh vật sống đầu tiên. Danh tính chính xác của chúng vẫn là ẩn số với các nhà sinh học tiến hóa. Tuy nhiên, một nhóm địa hóa học tại MIT tin rằng,nnhững “hóa thạch hóa học” trong lớp trầm tích 541 triệu năm tuổi cho thấy tổ tiên của loài bọt biển ngày nay có thể chính là một trong những sinh vật cổ xưa nhất. Bằng chứng này vừa được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.
Không phải mọi hóa thạch đều thấy được bằng mắt thường như xương hay dấu chân khủng long. Một số dấu vết sự sống được lưu giữ ở cấp độ vi mô, khi trầm tích có đủ oxy và các chất cần thiết để bảo tồn phân tử sinh học. Năm 2009, nhóm MIT lần đầu phát hiện steran - dạng ổn định của sterol (như cholesterol) - trong mẫu đá ở Oman. Điều đặc biệt là thay vì 27 hoặc 29 nguyên tử carbon thường thấy ở người và thực vật, sterol này có 30 nguyên tử carbon, một dạng hiếm gắn liền với bọt biển. Nếu đúng, điều đó gợi ý, bọt biển đã tồn tại sớm hơn hầu hết sinh vật khác. Dù vậy, lúc ấy vẫn có ý kiến cho rằng, dấu vết có thể bắt nguồn từ sinh vật khác hoặc do quá trình địa chất.
Trong những năm tiếp theo, nhóm nghiên cứu tiếp tục khảo sát thêm mẫu đá kỷ Ediacara từ Oman, Ấn Độ và Siberia. Bất kỳ steran nào được phát hiện đều chứng tỏ sự hiện diện của sinh vật nhân thực, nhóm có nhân và bào quan, bao gồm tất cả động thực vật. Trong nghiên cứu gần đây nhất, họ phát hiện gen của bọt biển có thể tạo ra một loại sterol hiếm hơn, với 31 nguyên tử carbon. Khi tái phân tích, sterol này cũng xuất hiện phổ biến trong đá cổ. So sánh với bọt biển hiện đại, nhóm nhận thấy một số loài ngày nay cũng chứa loại sterol 31-carbon. Để kiểm chứng, họ tổng hợp tám loại sterol trong phòng thí nghiệm và mô phỏng quá trình hóa thạch hàng triệu năm. Kết quả cho thấy chỉ hai loại có thể hình thành tự nhiên trong đá, sáu loại còn lại chứng minh nguồn gốc sinh học.
“Đây là sự kết hợp giữa bằng chứng trong đá, trong bọt biển và trong thí nghiệm. Ba nguồn dữ liệu độc lập nhưng cùng khẳng định bọt biển là một trong những động vật cổ xưa nhất”, đồng tác giả Roger Summons nhấn mạnh. Shawar bổ sung rằng phương pháp này giúp phân biệt rõ đâu là tín hiệu sinh học thật sự và đâu chỉ là phản ứng vô cơ.
Trong tương lai, nhóm sẽ tiếp tục tìm kiếm hóa thạch hóa học ở nhiều địa điểm khác, với hy vọng thu được thêm chứng cứ về bọt biển cổ đại, những ứng viên tiềm năng cho vị trí sinh vật đầu tiên của Trái Đất. Tuy nhiên, ngoại hình chính xác của chúng vẫn là bí ẩn. “Chúng tôi không biết chúng trông ra sao, chỉ chắc rằng chúng sống dưới đại dương, có cơ thể mềm và có lẽ chưa phát triển bộ khung silica,” Summons cho biết.