Οι ερευνητές έχουν συνδέσει τις αλλαγές στα επίπεδα της θάλασσας και το θαλάσσιο οξυγόνο με την εξέλιξη των πρώιμων ζώων σε μια μελέτη που συνδυάζει ανάλυση απολιθωμάτων με γεωλογικά δεδομένα από 580 έως 510 εκατομμύρια χρόνια πριν, ενισχύοντας την κατανόησή μας για την πρώιμη βιοποικιλότητα.
Ένα πρόσφατα αναπτυγμένο χρονοδιάγραμμα πρώιμων απολιθωμάτων ζώων δείχνει μια σύνδεση μεταξύ των επιπέδων της θάλασσας, των αλλαγών στο οξυγόνο στη θάλασσα και της εμφάνισης των παλαιότερων προγόνων των σύγχρονων ζώων. Αυτή η μελέτη παρέχει πληροφορίες για τις δυνάμεις που διέγειραν την εξέλιξη των πρώτων οργανισμών, από τους οποίους προέκυψαν όλες οι κύριες ομάδες ζώων.
Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου μελέτησε μια συλλογή πετρωμάτων και απολιθωμάτων από τη χρονική περίοδο γνωστή ως Ediacaran-Cambrian – μια χρονική περίοδο που εκτείνεται από 580 έως 510 εκατομμύρια χρόνια πριν. Αυτή η περίοδος είδε μια έκρηξη στη βιοποικιλότητα σύμφωνα με τα αρχεία απολιθωμάτων, η οποία έχει προβληματίσει τους επιστήμονες από τον Κάρολο Δαρβίνο.
Εξελικτική πολυπλοκότητα στην περίοδο του Ediacaran
Όλα τα πρώιμα ζώα που βρέθηκαν από αυτήν την εποχή ήταν κάτοικοι της θάλασσας, σε μια εποχή που τα επίπεδα οξυγόνου στον αέρα και τους ωκεανούς ήταν πολύ χαμηλότερα από ό,τι είναι σήμερα.
Ενώ οι πρώτες μορφές ζωής πριν από αυτήν την εποχή ήταν μονοκύτταροι και πολυκύτταροι οργανισμοί, οι οργανισμοί στην περίοδο του Ediacaran άρχισαν να γίνονται πιο περίπλοκοι, με πολλαπλά κύτταρα οργανωμένα σε σωματικά σχέδια που τους επέτρεπαν να τρέφονται, να αναπαράγονται και να κινούνται στον πυθμένα του ωκεανού.
Αυτή η εποχή είδε επίσης την εμφάνιση των λεγόμενων αμφίπλευρων ζώων – τα οποία χαρακτηρίζονταν από συμμετρικά σχέδια σώματος, παρόμοια με τα περισσότερα ζώα σήμερα. Κατατάσσω Συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.
Συγκεντρώνοντας δεδομένα από διάφορες πηγές – συμπεριλαμβανομένων ραδιομετρικής χρονολόγησης και γεωχημικών πληροφοριών σχετικά με τα στρώματα βράχου στα οποία βρέθηκαν τα απολιθώματα – η ομάδα χαρτογράφησε όλα τα σημαντικά ευρήματα απολιθωμάτων και διαφορετικά περιβαλλοντικά σύνολα δεδομένων σε ένα ενιαίο χρονοδιάγραμμα.
Το νέο χρονολόγιο επέτρεψε στην ομάδα να μελετήσει τις τάσεις της βιοποικιλότητας κατά την εν λόγω περίοδο με περισσότερες λεπτομέρειες από ό,τι στο παρελθόν.
Οι ερευνητές συνδύασαν αυτές τις ανακαλύψεις με άλλα χημικά στοιχεία από το γεωλογικό αρχείο – επιβεβαιώνοντας τη σύνδεση μεταξύ μεγάλων αλλαγών στα παγκόσμια επίπεδα της θάλασσας, περιόδων όπου τα ρηχά θαλάσσια περιβάλλοντα αποκτούσαν περισσότερο οξυγόνο και την εμφάνιση και τη διαφοροποίηση πρώιμων ζωικών ομάδων.
Βιοποικιλότητα και περιβαλλοντικές συνθήκες
Αυτός ο δυναμισμός έχει δώσει τη θέση του σε πολλές σημαντικές εκρήξεις στη βιοποικιλότητα, γνωστές ως συνάθροιση Avalon, White Sea και Cambrian, καθεμία από τις οποίες σηματοδοτεί την άφιξη νέων ζωικών ομάδων και την παρακμή άλλων.
Με την ανακατασκευή των περιβαλλοντικών συνθηκών στις βαθύτερες εποχές, η μελέτη ανοίγει νέες προοπτικές για τις αρχαίες δυνάμεις και πιέσεις που διαμόρφωσαν τις παλαιότερες μορφές ζωής στον πλανήτη μας.
Η ομάδα εντόπισε επίσης κενά στο αρχείο απολιθωμάτων, υποδηλώνοντας ότι η τρέχουσα γνώση σχετικά με τα πρώιμα ζώα είναι προκατειλημμένη από τα σμήνη τοποθεσιών σε όλο τον κόσμο όπου έχουν βρεθεί και μελετηθεί απολιθώματα.
Ο Δρ Fred Boyer, από τη Σχολή Επιστημών της Γης του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου, δήλωσε: «Η δημιουργία ενός χρονοδιαγράμματος της πρώιμης εξέλιξης των ζώων με τη χρήση του ρεκόρ είναι ένα τρομακτικό έργο, το οποίο μπορεί να επιτευχθεί μόνο μέσω διεθνούς και διεπιστημονικής έρευνας Αποκαλύπτει προκαταλήψεις.
«Το να γνωρίζεις τι οδηγεί τη βιοποικιλότητα είναι ένα ουσιαστικό κομμάτι γνώσης στο παζλ της ζωής», είπε η Mariana Yalalis Agelves, φοιτήτρια διδάκτορα στη Σχολή Επιστημών της Γης, η οποία συνέγραψε τη μελέτη σχετικά με δεκαετίες παγκόσμιας, διεπιστημονικής έρευνας», είπε «Και συμβάλλουν στην καλύτερη κατανόηση του ρόλου που παίζει το επίπεδο της θάλασσας στην πρώιμη εξέλιξη των ζώων.
Αναφορά: «Έλεγχοι της στάθμης της θάλασσας στις ακτινοβολίες πανίδας στο Ediacaran και στο Cambrian» από τον Fred T. Boyer και Rachel A. Wood and Mariana Yelalis, 31 Ιουλίου 2024, Επιστημονική πρόοδος.
DOI: 10.1126/sciadv.ado6462
Αυτή η εργασία χρηματοδοτήθηκε από το Συμβούλιο Έρευνας Φυσικού Περιβάλλοντος (NERC).