Alle grote groepen dieren verschijnen voor het eerst in het fossielenbestand rond 540-500 miljoen jaar geleden - een gebeurtenis die bekend staat als de Cambrische explosie - maar nieuw onderzoek van de Universiteit van Oxford in samenwerking met de Universiteit van Lausanne suggereert dat voor de meeste dieren was deze 'explosie' in feite een meer geleidelijk proces.

De Cambrische explosie produceerde de grootste en meest diverse groep dieren die de aarde ooit heeft gezien:de euarthropoden. Euarthropoda bevat de insecten, schaaldieren, spinnen, trilobieten, en een enorme diversiteit aan andere levende en uitgestorven diervormen. Ze omvatten meer dan 80 procent van alle diersoorten op de planeet en zijn belangrijke componenten van alle ecosystemen op aarde, waardoor ze de belangrijkste groep zijn sinds het ontstaan ​​van dieren meer dan 500 miljoen jaar geleden.

Een team van het Oxford University Museum of Natural History en de University of Lausanne voerde de meest uitgebreide analyse uit die ooit is gemaakt van vroege fossiele euarthropoden van alle mogelijke soorten fossiele conservering. In een artikel dat vandaag is gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences dat laten ze zien, bij elkaar genomen, het totale fossielenbestand toont een geleidelijke straling van euarthropoden tijdens het vroege Cambrium, 540-500 miljoen jaar geleden.

De nieuwe analyse vormt een uitdaging voor de twee belangrijkste concurrerende hypothesen over vroege evolutie van dieren. De eerste hiervan suggereert een langzame, geleidelijke evolutie van euarthropoden die 650-600 miljoen jaar geleden begon, die consistent waren met eerdere moleculaire dateringsschattingen van hun oorsprong. De andere hypothese claimt de bijna onmiddellijke verschijning van euarthropoden 540 miljoen jaar geleden vanwege zeer hoge evolutiesnelheden.

Het nieuwe onderzoek suggereert een middenweg tussen deze twee hypothesen, met de oorsprong van euarthropoden niet eerder dan 550 miljoen jaar geleden, overeenkomend met recentere schattingen van moleculaire datering, en met de daaropvolgende diversificatie die plaatsvindt in de komende 40 miljoen jaar.

"Elk van de belangrijkste soorten fossiel bewijs heeft zijn beperkingen en ze zijn op verschillende manieren onvolledig, maar samen belichten ze elkaar wederzijds en laten ze een samenhangend beeld ontstaan ​​van het ontstaan ​​en de uitstraling van de euarthropoden tijdens het lager tot midden Cambrium, " legt professor Allison Daley uit, die het werk uitvoerde in het Oxford University Museum of Natural History en aan de Universiteit van Lausanne. "Dit geeft aan dat de Cambrische explosie, in plaats van een plotselinge gebeurtenis te zijn, ontvouwde zich geleidelijk over de ~ 40 miljoen jaar van het lagere tot midden Cambrium."

De timing van de oorsprong van Euarthropoda is erg belangrijk omdat het van invloed is op hoe we de evolutie van de groep bekijken en interpreteren. Door uit te zoeken welke groepen zich het eerst ontwikkelden, kunnen we de evolutie van fysieke kenmerken volgen, zoals ledematen.

Er is beweerd dat de afwezigheid van euarthropoden uit het Precambrium, eerder dan ongeveer 540 miljoen jaar geleden, is het gevolg van een gebrek aan fossiele conservering. Maar de nieuwe uitgebreide fossiele studie suggereert dat dit niet het geval is.

"Het idee dat geleedpotigen ontbreken in het Precambrische fossielenbestand vanwege vooroordelen in hoe fossielen worden bewaard, kan nu worden verworpen, " zegt Dr. Greg Edgecombe FRS van het Natural History Museum, Londen, die niet bij het onderzoek betrokken was. "De auteurs maken een zeer overtuigende zaak dat het late Precambrium en Cambrium in feite erg op elkaar lijken in termen van hoe fossielen worden bewaard. Er is eigenlijk maar één plausibele verklaring:geleedpotigen waren nog niet geëvolueerd."

Harriet Drage, een doctoraat student aan Oxford University Department of Zoology en een van de co-auteurs van het artikel, zegt:"Als het gaat om het begrijpen van de vroege geschiedenis van het leven, is de beste bron van bewijs die we hebben het fossielenbestand, die meeslepend en zeer compleet is rond het vroege tot midden Cambrium. Het spreekt boekdelen over de oorsprong van euarthropoden in een periode waarin het behoud van fossielen de beste was die het ooit is geweest."