Forskere ser nærmere på Jordens første dyr

Hvornår opstod dyrene? I forskning offentliggjort i tidsskriftet Palaeontology, vi viser, at dette spørgsmål besvares af kambriumske fossiler af et frond-lignende havdyr kaldet Stromatoveris psygmoglena.

Ediacaran -perioden varede fra 635 til 542 mio. År siden. Denne æra er nøglen til at forstå dyrs oprindelse, fordi den skete lige før "kambrisk eksplosion" for 541 mio. År siden, da mange af de dyregrupper, der lever i dag, først optrådte i den fossile rekord.

Men da store fossiler fra Ediacaran-perioden først blev identificeret i løbet af det 20. århundrede, inkluderede de unikke frondlignende former, som ikke helt lignede noget levende dyr. Dette fik en af ​​de største debatter, der stadig raser i evolutionen. Hvad var egentlig disse gådefulde fossiler, ofte kaldet Ediacaran biota?

Forbinder Ediacaran og Cambrian fossiler

Ved at sammenligne medlemmer af Ediacaran -biotaen med en række andre grupper i en computeranalyse af evolutionære forhold, vi fandt ud af, at Stromatoveris psygmoglena udgør en afgørende forbindelse mellem den ældre periode og dyrene, der optrådte i opsigtsvækkende antal og mangfoldighed i løbet af den kambriske periode.

Fossiler fra Stromatoveris psygmoglena findes kun ét sted i verden:Chengjiang amt, Kina. Denne region er kendt for usædvanligt velbevarede kambriske fossiler fra 518 millioner år siden.

Mens den fossile rekord oftest kun bevarer hårde skaller eller knogler, nogle særlige steder som Chengjiang bevarer resterne af bløde dyr, såsom Stromatoveris psygmoglena. Oprindeligt beskrevet i 2006 fra otte kendte prøver, vi undersøgte over 200 nye fossiler af organismen, som siden er blevet opdaget af forskere fra Northwest University, Kina, og dateret til den kambriske periode.

Den måde, hvorpå fossiler fra Ediacaran -perioden blev bevaret, har været en anden af ​​deres mysterier. Disse fossiler viser ofte tegn på bøjning, vride og rive, tyder på, at de bevarer bløde kropsorganismer uden hårde dele. Imidlertid, der er sjældent noget tilbage af selve det bløde væv.

I stedet, de efterlod forme i det omgivende sediment, lidt som et fodaftryk på stranden. I modsætning, de nyligt undersøgte kambriumfossiler af Stromatoveris psygmoglena bevarer kulstofbaseret væv, giver os mulighed for at se den detaljerede og indre anatomi af selve kroppen.

Under et forskningsstipendium ved Tokyo Institute of Technology og University of Cambridge, den nye kambriske periode fossiler af Stromatoveris psygmoglena blev sammenlignet med tidligere Ediacaran -fossiler i en computeranalyse af anatomi og evolutionære forhold. Dette var også den første analyse for at teste forholdet mellem Ediacaran -biotaen og en række andre organismer, dækker encellede væsner kaldet protozoer, alger, svampe, og ni typer dyr, herunder Stromatoveris psygmoglena. Denne analyse brugte over 80 fotografier af individuelle fossile prøver til at sammenligne anatomiske træk på tværs af disse grupper.

Analysen viste, at Stromatoveris psygmoglena og syv nøglemedlemmer i Ediacaran biota deler meget lignende anatomier, herunder flere, forgrenede blade, der stråler udad som tang, forene dem alle i en ny gruppe af tidlige dyr kaldet Petalonamae. Navnet betyder "Nama Petals" og blev valgt til ære for biolog Hans Pflug og hans arbejde med Ediacaran -biotaen i Namibia, en henvisning til de kronbladslignende blade, der, Pflug bemærkede, skelne mellem disse usædvanlige dyr.

Genovervejelse af dyrs udvikling

At forene disse medlemmer af Ediacaran biota og Stromatoveris psygmoglena i en enkelt gruppe af dyr har store konsekvenser for dyrs oprindelse. I lyset af dette nye bevis, nogle ældre ideer om tidlig dyreudvikling skal muligvis revideres.

Fordi medlemmer af Ediacaran -biotaen nu kan klassificeres som dyr, vi kan datere dyrerigets oprindelse til i det mindste det tidspunkt, hvor disse fossiler dukkede op. De ældste medlemmer af disse grupper er kendt som "rangeomorphs" og optræder i fossilrekorden for cirka 571 millioner år siden, i den sene Ediacaran -periode.

Det betyder, at dyrearterne diversificerede sig godt før den kambriske eksplosion. Det kan også betyde, at søgningen efter animalsk oprindelse nu skulle fokusere på tiden før dette, i den tidlige Ediacaran og endnu mere gamle geologiske perioder. Baseret på dette, dyr kan have sin oprindelse meget tidligere, end den traditionelle læsning af fossilrekorden havde antydet.

Denne undersøgelse har også vigtige konsekvenser for økologi og eventuel udryddelse af petalonamiderne. Mange Ediacaran -arter er ikke blevet fundet i senere klipper, der fik nogle forskere til at tro, at de var et "mislykket eksperiment" i evolutionen, forsvinder ved begyndelsen af ​​Cambrian. Ja, dette var mit eget syn, indtil jeg så de bemærkelsesværdige nye fossiler af Stromatoveris psygmoglena.

Inkluderingen af ​​dette cambriumdyr blandt petalonamiderne ændrer billedet af Ediacaran -biotaen. Stromatoveris psygmoglena viser, at petalonamiderne var i live og godt 20 millioner år inde i den kambriske periode og ikke uddøde i starten, som man havde troet.

Endnu mere spændende, mere end 200 fossiler af Stromatoveris psygmoglena er nu fundet, på trods af at den manglede hårde dele, som normalt lettest bevares. Dette indikerer, at denne art var et vigtigt medlem af dens lavvandede marine økosystem frem for en sjælden eller marginal overlevende.

Dette kunne betyde, at petalonamiderne mere vellykket tilpassede sig ændringer i den kambriske periode, end man havde troet, eller at Ediacaran -perioden og dens dyr var mindre fremmede og mere avancerede end tidligere realiseret. Vi kan være trygge, imidlertid, at dyreriget vi besætter er meget ældre, end vi engang troede.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.