Wanneer zijn dieren ontstaan? In onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Paleontology, we laten zien dat deze vraag wordt beantwoord door fossielen uit het Cambrium van een varenbladachtig zeedier genaamd Stromatoveris psygmoglena.

De Ediacaran-periode duurde van 635 tot 542 miljoen jaar geleden. Dit tijdperk is de sleutel tot het begrijpen van de oorsprong van dieren, omdat het plaatsvond net voor de "Cambrische explosie" van 541 miljoen jaar geleden, toen veel van de diergroepen die vandaag de dag leven voor het eerst in het fossielenarchief verschenen.

Maar toen grote fossielen uit de Ediacaran-periode voor het eerst werden geïdentificeerd in de 20e eeuw, bevatten ze unieke varenbladachtige vormen, die niet helemaal op een levend dier leken. Dit leidde tot een van de grootste debatten die nog steeds woedt in de evolutie. Wat waren deze raadselachtige fossielen precies, vaak de Ediacaran biota genoemd?

Ediacaran en Cambrische fossielen koppelen

Door leden van de Ediacaran-biota te vergelijken met een reeks andere groepen in een computeranalyse van evolutionaire relaties, we ontdekten dat Stromatoveris psygmoglena een cruciale schakel vormt tussen de oudere periode en de dieren die tijdens de Cambrische periode in verbazingwekkende aantallen en diversiteit verschenen.

Fossielen van Stromatoveris psygmoglena zijn maar op één plek ter wereld te vinden:de provincie Chengjiang, China. Deze regio staat bekend om uitzonderlijk goed bewaarde Cambrische fossielen van 518 miljoen jaar geleden.

Terwijl het fossielenbestand meestal alleen harde schelpen of botten bewaart, sommige speciale sites zoals Chengjiang bewaren de overblijfselen van zachte dieren, zoals Stromatoveris psygmoglena. Oorspronkelijk beschreven in 2006 van acht bekende exemplaren, we hebben meer dan 200 nieuwe fossielen van het organisme onderzocht die sindsdien zijn ontdekt door onderzoekers van de Northwest University, China, en gedateerd in het Cambrium.

De manier waarop fossielen uit de Ediacaran-periode werden bewaard, was een van hun mysteries. Deze fossielen vertonen vaak tekenen van verbuiging, draaien en scheuren, wat suggereert dat ze zachte organismen behouden zonder harde delen. Echter, er is zelden iets over van de zachte weefsels zelf.

In plaats daarvan, ze lieten schimmels achter in het omringende sediment, een beetje als een voetafdruk op het strand. In tegenstelling tot, de nieuw onderzochte Cambrische fossielen van Stromatoveris psygmoglena behouden op koolstof gebaseerd weefsel, waardoor we de gedetailleerde en interne anatomie van het lichaam zelf kunnen zien.

Tijdens een onderzoeksbeurs aan het Tokyo Institute of Technology en de University of Cambridge, de nieuwe Cambrische periode fossielen van Stromatoveris psygmoglena werden vergeleken met eerdere Ediacaran fossielen in een computeranalyse van anatomie en evolutionaire relaties. Dit was ook de eerste analyse om de relaties tussen de Ediacaran-biota en een reeks andere organismen te testen, die eencellige wezens bedekken die protozoa worden genoemd, algen, schimmels, en negen soorten dieren, waaronder Stromatoveris psygmoglena. Bij deze analyse werden meer dan 80 foto's van individuele fossielen gebruikt om de anatomische kenmerken van deze groepen te vergelijken.

De analyse toonde aan dat Stromatoveris psygmoglena en zeven belangrijke leden van de Ediacaran-biota zeer vergelijkbare anatomie hebben, waaronder meerdere, vertakte bladeren die naar buiten stralen als zeewier, ze allemaal te verenigen in een nieuwe groep vroege dieren genaamd Petalonamae. De naam betekent "Nama Petals" en werd gekozen ter ere van bioloog Hans Pflug en zijn werk aan de Ediacaran-biota in Namibië, een verwijzing naar de bloembladachtige bladeren die, Pflug merkte op, deze ongewone dieren te onderscheiden.

De evolutie van dieren heroverwegen

Het verenigen van deze leden van de Ediacaran-biota en Stromatoveris psygmoglena in een enkele groep dieren heeft grote gevolgen voor de dierlijke oorsprong. In het licht van dit nieuwe bewijs, sommige oudere ideeën over vroege evolutie van dieren moeten mogelijk worden herzien.

Omdat leden van de Ediacaran-biota nu als dieren kunnen worden aangemerkt, we kunnen de oorsprong van het dierenrijk op zijn minst dateren in de tijd dat deze fossielen verschenen. De oudste leden van deze groepen staan ​​bekend als "rangeomorphs" en verschijnen ongeveer 571 miljoen jaar geleden in het fossielenbestand, in de late Ediacaran-periode.

Dit betekent dat diersoorten ruim voor de Cambrische explosie aan het diversifiëren waren. Het kan ook betekenen dat de zoektocht naar dierlijke oorsprong zich nu moet richten op de tijd ervoor, in de vroege Ediacaran en zelfs meer oude geologische perioden. Op basis hiervan, dieren kunnen veel eerder zijn ontstaan ​​dan de traditionele lezing van het fossielenbestand had gesuggereerd.

Deze studie heeft ook belangrijke implicaties voor de ecologie en het uiteindelijke uitsterven van de petalonamiden. Veel Ediacaran-soorten zijn niet gevonden in latere rotsen, waardoor sommige onderzoekers dachten dat ze een "mislukt experiment" in de evolutie waren, verdwijnen bij het begin van het Cambrium. Inderdaad, dit was mijn eigen mening totdat ik de opmerkelijke nieuwe fossielen van Stromatoveris psygmoglena zag.

De opname van dit Cambrische dier tussen de petalonamiden verandert het beeld van de Ediacaran-biota. Stromatoveris psygmoglena laat zien dat de petalonamiden meer dan 20 miljoen jaar in het Cambrium leefden en niet uitstierven bij het begin, zoals was gedacht.

Nog intrigerender, er zijn nu meer dan 200 fossielen van Stromatoveris psygmoglena gevonden, ondanks het feit dat het harde delen miste die meestal het gemakkelijkst te bewaren zijn. Dit geeft aan dat deze soort een belangrijk lid was van zijn ondiepe mariene ecosysteem in plaats van een zeldzame of marginale overlevende.

Dit zou kunnen betekenen dat de petalonamiden zich beter aanpasten aan de veranderingen van de Cambrische periode dan werd gedacht, of dat de Ediacaran-periode en zijn dieren minder vreemd en geavanceerder waren dan eerder werd gerealiseerd. We kunnen er zeker van zijn, echter, dat het dierenrijk dat we bewonen veel ouder is dan we ooit dachten.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.