Nová studie mapuje úsvit života zvířat

Výzkumníci spojili změny hladiny moří a mořského kyslíku s evolucí raných zvířat ve studii, která kombinuje fosilní analýzu s geologickými údaji z doby před 580 až 510 miliony let, což zlepšuje naše chápání rané biologické rozmanitosti.

Nově vyvinutá časová osa raných zvířecích fosilií ukazuje souvislost mezi mořskou hladinou, změnami kyslíku v moři a výskytem nejstarších předků moderních zvířat. Tato studie poskytuje pohled na síly, které stimulovaly evoluci prvních organismů, z nichž vzešly všechny hlavní živočišné skupiny.

Tým z University of Edinburgh studoval sbírku hornin a fosilií z období známého jako ediakarsko-kambrické období – období před 580 až 510 miliony let. V tomto období došlo podle fosilních záznamů k explozi biologické rozmanitosti, která mátla vědce už od Charlese Darwina.

Evoluční složitost v ediakarském období

Všechna raná zvířata nalezená z této doby byla obyvateli moře, v době, kdy byla hladina kyslíku ve vzduchu a oceánu mnohem nižší než dnes.

Zatímco první formy života před touto dobou byly jednobuněčné a mnohobuněčné organismy, organismy v ediakarském období se začaly stávat složitějšími, s více buňkami organizovanými do tělesných plánů, které jim umožňovaly krmit se, rozmnožovat se a pohybovat se po dně oceánu.

V této době se také objevila takzvaná bilaterální zvířata – která se vyznačovala symetrickými tělesnými plány, podobně jako většina dnešních zvířat. Klasifikovat Včetně lidí.

Kompilací dat z různých zdrojů – včetně radiometrického datování a geochemických informací o horninových vrstvách, ve kterých byly fosilie nalezeny – tým zmapoval všechny hlavní fosilní nálezy a různé soubory environmentálních dat do jediné časové osy.

Nová chronologie umožnila týmu studovat trendy biodiverzity v daném období podrobněji než v minulosti.

Výzkumníci zkombinovali tyto objevy s dalšími chemickými důkazy z geologického záznamu – potvrzující souvislost mezi velkými změnami globální hladiny moří, obdobími, kdy mělké mořské prostředí získalo více kyslíku, a vznikem a diverzifikací raných skupin zvířat.

Biodiverzita a podmínky prostředí

Tato dynamika ustoupila několika důležitým explozím v biologické rozmanitosti, známým jako Avalon, Bílé moře a Kambrijská shromáždění, z nichž každá značí příchod nových živočišných skupin a úpadek jiných.

Rekonstrukcí podmínek prostředí v nejhlubších časech otevírá studie nové pohledy na prastaré síly a tlaky, které formovaly nejstarší formy života na naší planetě.

Tým také identifikoval mezery ve fosilních záznamech, což naznačuje, že současné znalosti o raných zvířatech jsou ovlivněny shluky míst po celém světě, kde byly fosilie nalezeny a studovány.

Dr Fred Boyer z University of Edinburgh’s School of Earth Sciences řekl: „Sestavení časové osy rané evoluce zvířat pomocí skalního záznamu je náročný úkol, kterého lze dosáhnout pouze prostřednictvím mezinárodního a interdisciplinárního výzkumu, ale globálního integrovaného přístupu „V našich záznamech a zároveň odhaluje vzorce ve vzhledu fosilií, cyklů hladiny moře a kyslíku v životním prostředí.“

„Vědět, co pohání biologickou rozmanitost, je základním kusem znalostí v hádance života,“ řekla Mariana Yalalis Agelves, doktorandka na School of Earth Sciences, která je spoluautorem studie „Cítím se velmi šťastná, že jsem mohla stavět na desetiletích globálního interdisciplinárního výzkumu,“ řekla „A přispět k lepšímu pochopení role, kterou hraje mořská hladina v rané evoluci zvířat.“

Reference: „Kontrola hladiny moře na faunální radiaci v Ediakaru a Kambriu“ od Freda T. Boyer a Rachel A. Wood a Mariana Yelalis, 31. července 2024, Vědecký pokrok.
DOI: 10.1126/sciadv.ado6462

Tento dokument byl financován Radou pro výzkum přírodního prostředí (NERC).