W badaniu, które łączy analizę skamieniałości z danymi geologicznymi sprzed 580–510 milionów lat temu, naukowcy powiązali zmiany poziomu mórz i tlenu morskiego z ewolucją wczesnych zwierząt, co pogłębiło naszą wiedzę na temat wczesnej różnorodności biologicznej.
Nowo opracowana oś czasu dotycząca wczesnych skamielin zwierzęcych pokazuje związek między poziomem mórz, zmianami zawartości tlenu w morzu i pojawieniem się najwcześniejszych przodków współczesnych zwierząt. Badanie to dostarcza wglądu w siły, które pobudziły ewolucję pierwszych organizmów, z których wywodzą się wszystkie główne grupy zwierząt.
Zespół z Uniwersytetu w Edynburgu badał zestawienie skał i skamieniałości z tak zwanego interwału ediakarsko-kambryjskiego – fragmentu czasu sprzed 580–510 milionów lat. Według zapisów kopalnych w tym okresie doszło do eksplozji różnorodności biologicznej, której przyczyny wprawiają naukowców w zakłopotanie od czasów Karola Darwina.
Złożoność ewolucyjna w okresie ediakaru
Wszystkie wczesne zwierzęta znalezione z tej epoki zamieszkiwały morza w czasach, gdy poziom tlenu w powietrzu i oceanie był znacznie niższy niż obecnie.
Podczas gdy pierwsze formy życia przed tym czasem składały się głównie z organizmów jednokomórkowych i prostych organizmów wielokomórkowych, stworzenia w okresie ediakaru zaczęły stawać się bardziej złożone, z wieloma komórkami zorganizowanymi w plany ciała, które umożliwiały im żerowanie, rozmnażanie i przemieszczanie się. dno oceanu.
W tej epoce pojawiły się także tak zwane zwierzęta dwustronne – które wykazują symetryczny plan ciała, podobnie jak większość współczesnych zwierząt. gatunek łącznie z ludźmi.
Kompilując dane z różnych źródeł – w tym datowanie radioaktywne i informacje geochemiczne na temat warstw skał, w których znaleziono skamieniałości – zespół umieścił na jednej osi czasu wszystkie najważniejsze znaleziska skamieniałości i różne zbiory danych środowiskowych.
Nowa chronologia umożliwiła zespołowi bardziej szczegółowe niż wcześniej zbadanie trendów w różnorodności biologicznej w omawianym okresie.
Połączyli te spostrzeżenia z dalszymi wskazówkami chemicznymi z zapisu geologicznego, potwierdzając związek między głównymi zmianami poziomu mórz na świecie, okresami, w których płytkie środowiska morskie otrzymywały więcej tlenu, a pojawieniem się i zróżnicowaniem wczesnych grup zwierząt.
Różnorodność biologiczna i warunki środowiskowe
Ta dynamika przygotowała grunt pod kilka znaczących wybuchów różnorodności biologicznej, znanych jako zbiorowiska Awalonu, Morza Białego i Kambru, z których każdy oznaczał pojawienie się nowych grup zwierząt i upadek innych.
Rekonstruując warunki środowiskowe w najgłębszych okresach, badanie pozwala na nowy wgląd w starożytne siły i naciski, które ukształtowały najwcześniejsze życie na naszej planecie.
Zespół zidentyfikował także luki w zapisie kopalnym, co sugeruje, że obecna wiedza na temat wczesnych zwierząt jest zniekształcona przez skupiska miejsc na całym świecie, w których znaleziono i zbadano skamieniałości.
Dr Fred Bowyer z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Edynburgu powiedział: „Skonstruowanie skali czasowej wczesnej ewolucji zwierząt na podstawie zapisu skalnego to trudne zadanie, możliwe do osiągnięcia jedynie dzięki międzynarodowym i interdyscyplinarnym badaniom. Jednak zintegrowane podejście globalne ma kluczowe znaczenie. Ujawnia błędy w naszych zapisach, ujawniając jednocześnie wzorce w wyglądzie skamieniałości, cyklach poziomu morza i zawartości tlenu w środowisku”.
Mariana Yilales Agelvis, doktorantka w School of Geosciences, która jest współautorką badania, powiedziała: „Wiedza o tym, co napędza różnorodność biologiczną, to podstawowy element wiedzy w zagadce życia. Czuję się zaszczycony, że mogłem opierać się na dziesięcioleciach interdyscyplinarnych badań światowych i przyczynić się do lepszego zrozumienia roli, jaką poziom morza odgrywa we wczesnej ewolucji zwierząt”.
Odniesienie: „Kontrola poziomu morza w zakresie promieniowania zwierząt ediakarsko-kambryjskich” autorstwa Freda T. Bowyera, Rachel A. Wood i Mariany Yilales, 31 lipca 2024 r., Postęp nauki.
DOI: 10.1126/sciadv.ado6462
Artykuł został sfinansowany przez Radę ds. Badań nad Środowiskiem Naturalnym (NERC).
