Nowe stanowisko kopalne w południowo-zachodnich Chinach zmienia datowanie jednego z najważniejszych momentów w historii życia. Część zwierząt uznawanych dotąd za „typowo kambryjskie” istniała już kilka milionów lat wcześniej
Przez dekady podręczniki biologii ewolucyjnej opierały się na prostym schemacie: gwałtowny rozwój złożonych zwierząt nastąpił około 535 milionów lat temu, na początku kambru, w czasie tzw. eksplozji kambryjskiej. Nowe badanie opublikowane w Science przesuwa ten moment wstecz. Część kluczowych grup zwierząt była obecna już pod koniec ediakaru, co najmniej cztery miliony lat wcześniej.
Za odkryciem stoi międzynarodowy zespół badaczy z Uniwersytetu Oksfordzkiego i Uniwersytetu Junnan.
Zwierzęta „przed eksplozją”
W chińskiej prowincji Junnan znaleziono ponad 700 skamieniałości organizmów żyjących 554–539 milionów lat temu. Główny autor pracy, Gaorong Li mówi, że to „odkrycie zamyka istotną lukę w wiedzy o najwcześniejszych etapach różnicowania zwierząt. Po raz pierwszy pokazujemy, że wiele złożonych form, które dotąd znajdowano tylko w kambrze, występowało już w ediakarze”.
Materiał pochodzi ze stanowiska określanego jako biota Jiangchuan. Znalezione tam organizmy tworzyły zróżnicowaną społeczność: obok form znanych z kambru pojawiły się także wcześniej nieopisane typy zwierząt.
Szczególnie istotne są skamieniałości najstarszych znanych krewnych deuterostomów, czyli grupy obejmującej m.in. kręgowce, w tym człowieka. To pierwszy przypadek, gdy ich zapis kopalny można jednoznacznie przesunąć do ediakaru.
Wśród znalezisk są też przodkowie współczesnych rozgwiazd i ich bliskich krewnych, tzw. Ambulacraria. Miały wydłużone ciało w kształcie litery U, były przytwierdzone do dna morskiego i korzystały z pary czułków do wychwytywania pokarmu.
Jak podkreśla współautor badań Frankie Dunn obecność tych organizmów w ediakarze oznacza też, że w tym czasie musiały już istnieć strunowce.
Świat przejściowy
Obok tych form badacze zidentyfikowali także robakowate zwierzęta o symetrii dwubocznej oraz rzadkie skamieniałości interpretowane jako wczesne żebropławy. Część organizmów ma kombinacje cech, które nie pasują do żadnych znanych grup z ediakaru ani kambru: czułki, łodygi, struktury służące do przytwierdzania do podłoża oraz narządy pokarmowe zdolne do odwracania się na zewnątrz.
„To społeczność przejściowa: dziwny świat ediakaru ustępuje miejsca bardziej rozpoznawalnym formom z kambru” – mówi Luke Parry z Uniwersytetu Oksfordzkiego. „Od początku było jasne, że mamy do czynienia z czymś wyjątkowym”.
Odkrycie pomaga rozwiązać problem znany od lat. Analizy molekularne i ślady aktywności organizmów sugerowały, że wiele linii zwierząt powstało jeszcze przed kambrem. Brakowało jednak ich jednoznacznych skamieniałości.
Problem nie w biologii, lecz w zapisie
Kluczowa okazała się forma zachowania szczątków. Większość znanych stanowisk ediakarskich zachowuje organizmy jako odciski w piaskowcach. Tymczasem biota Jiangchuan zawiera tzw. kompresje węglowe, znane raczej z młodszych stanowisk kambryjskich, takich jak Burgess Shale w Kanadzie.
Ten typ zachowania pozwala zobaczyć znacznie więcej detali: jelita, struktury ruchowe czy narządy pobierania pokarmu. Odkrycie z Jiangchuan może wskazywać, że pozorny brak złożonych zwierząt w innych stanowiskach może wynikać z różnic w sposobie zachowania skamieniałości, a nie z ich rzeczywistej nieobecności.
Odkrycie jest efektem niemal dekady pracy terenowej zespołu z Uniwersystetu Yunnan, kierowanego przez Peiyun Cong i Fan Wei. Wcześniej skały z tego regionu dostarczały jedynie skamieniałości glonów. Dopiero znalezienie odpowiednich warunków sedymentacyjnych pozwoliło odsłonić zapis życia zwierzęcego.
Jak podsumowuje Feng Tang z Chińskiej Akademii Nauk Geologicznych „to najmocniejszy jak dotąd dowód na obecność zróżnicowanych zwierząt dwubocznych pod koniec ediakaru, którego poszukiwano od dekad”.
Źródła:
- Li G. i in., The dawn of the Phanerozoic: a transitional fauna from the late Ediacaran of Southwest China, Science, DOI: 10.1126/science.adu2291
- Materiały prasowe University of Oxford (EurekAlert!)