Store fossile undersøgelser kaster nyt lys over fremkomsten af ​​det tidlige dyreliv for 540 millioner år siden

Alle de store grupper af dyr optræder i fossilrekorden for første gang for omkring 540-500 millioner år siden-en begivenhed kendt som Cambrian Explosion-men ny forskning fra University of Oxford i samarbejde med University of Lausanne tyder på, at for de fleste dyr var denne 'eksplosion' faktisk en mere gradvis proces.

Den kambriske eksplosion producerede den største og mest forskelligartede gruppe af dyr, Jorden nogensinde har set:euarthropods. Euarthropoda indeholder insekterne, krebsdyr, edderkopper, trilobitter, og en enorm mangfoldighed af andre dyreformer levende og uddøde. De udgør over 80 procent af alle dyrearter på planeten og er nøglekomponenter i alle Jordens økosystemer, hvilket gør dem til den vigtigste gruppe siden dyrenes begyndelse for over 500 millioner år siden.

Et team baseret på Oxford University Museum of Natural History og University of Lausanne foretog den mest omfattende analyse, der nogensinde er foretaget af tidlige fossile euarthropoder fra alle forskellige mulige former for fossil bevarelse. I en artikel offentliggjort i dag i Procedurer fra National Academy of Sciences det viser de, taget sammen, den samlede fossilrekord viser en gradvis stråling af euarthropoder i løbet af det tidlige cambrium, 540-500 millioner år siden.

Den nye analyse udgør en udfordring for de to store konkurrerende hypoteser om tidlig udvikling af dyr. Den første af disse antyder en langsom, gradvis udvikling af euarthropoder, der startede for 650-600 millioner år siden, som havde været i overensstemmelse med tidligere molekylære dateringsestimater af deres oprindelse. Den anden hypotese hævder, at euarthropods næsten øjeblikkeligt dukkede op for 540 millioner år siden på grund af stærkt forhøjede udviklingshastigheder.

Den nye forskning tyder på en mellemvej mellem disse to hypoteser, med euarthropods oprindelse ikke tidligere end 550 millioner år siden, svarende til nyere estimater for molekylær dating, og med den efterfølgende diversificering, der finder sted i løbet af de næste 40 millioner år.

"Hver af de største typer af fossile beviser har sin begrænsning, og de er ufuldstændige på forskellige måder, men når de tages sammen, er de gensidigt oplysende og giver mulighed for et sammenhængende billede af euartropodernes oprindelse og stråling under den nedre til midterste cambrium, "forklarer professor Allison Daley, der udførte arbejdet på Oxford University Museum of Natural History og ved University of Lausanne. "Dette indikerer, at den kambriske eksplosion, frem for at være en pludselig begivenhed, udfoldede sig gradvist i løbet af ~ 40 millioner år fra den nedre til midterste cambrium. "

Tidspunktet for Euarthropodas oprindelse er meget vigtigt, da det påvirker, hvordan vi ser og fortolker gruppens udvikling. Ved at finde ud af hvilke grupper der først udviklede sig, kan vi spore udviklingen af ​​fysiske egenskaber, såsom lemmer.

Det er blevet hævdet, at fraværet af euarthropods fra prækambriumperioden, tidligere end for omkring 540 millioner år siden, er resultatet af mangel på fossil bevarelse. Men den nye omfattende fossile undersøgelse tyder på, at dette ikke er tilfældet.

"Tanken om, at leddyr mangler i den prækambriumske fossilrekord på grund af forudindtagelser i, hvordan fossiler bevares, kan nu afvises, "siger Dr. Greg Edgecombe FRS fra Natural History Museum, London, der ikke var involveret i undersøgelsen. "Forfatterne fremfører en meget overbevisende sag om, at de sene prækambrium og cambrium faktisk er meget ens med hensyn til, hvordan fossiler bevarer. Der er virkelig kun en sandsynlig forklaring - leddyr havde endnu ikke udviklet sig."

Harriet Drage, en ph.d. studerende ved Oxford University Department of Zoology og en af ​​papirets medforfattere, siger:"Når det kommer til at forstå livets tidlige historie, er den bedste beviskilde, vi har, den fossile rekord, som er overbevisende og meget komplet omkring den tidlige til midten af ​​Cambrian. Det taler meget om euarthropods oprindelse i et tidsrum, hvor fossil bevarelse var den bedste, den nogensinde har været. "