Новое исследование отображает зарождение животной жизни

Исследователи связали изменения уровня моря и содержания морского кислорода с эволюцией ранних животных в исследовании, которое сочетает анализ окаменелостей с геологическими данными от 580 до 510 миллионов лет назад, улучшая наше понимание раннего биоразнообразия.

Недавно разработанная хронология ранних окаменелостей животных показывает связь между уровнем моря, изменениями содержания кислорода в море и появлением древнейших предков современных животных. Это исследование дает представление о силах, которые стимулировали эволюцию первых организмов, из которых произошли все основные группы животных.

Команда из Эдинбургского университета изучила коллекцию камней и окаменелостей периода, известного как эдиакарско-кембрийский период — периода времени, простирающегося от 580 до 510 миллионов лет назад. Судя по записям окаменелостей, в этот период произошел взрыв биоразнообразия, который озадачивал ученых со времен Чарльза Дарвина.

Эволюционная сложность в эдиакарский период

Все ранние животные, обнаруженные в эту эпоху, были морскими обитателями в то время, когда уровень кислорода в воздухе и океане был намного ниже, чем сегодня.

В то время как первыми формами жизни до этого времени были одноклеточные и многоклеточные организмы, организмы в эдиакарский период начали становиться более сложными, с множеством клеток, организованных в структуры тела, которые позволяли им питаться, размножаться и перемещаться по дну океана.

В эту эпоху также появились так называемые двусторонние животные, которые характеризовались симметричным строением тела, подобным большинству современных животных. Классифицировать Включая людей.

Собрав данные из различных источников, включая радиометрическое датирование и геохимическую информацию о слоях горных пород, в которых были найдены окаменелости, команда нанесла на карту все основные находки окаменелостей и различные наборы данных об окружающей среде на единой временной шкале.

Новая хронология позволила команде изучить тенденции биоразнообразия за рассматриваемый период более подробно, чем в прошлом.

Исследователи объединили эти результаты с другими химическими данными из геологических данных, подтвердив связь между серьезными изменениями глобального уровня моря, периодами, когда мелководная морская среда получала больше кислорода, а также появлением и диверсификацией ранних групп животных.

Биоразнообразие и условия окружающей среды

Этот динамизм уступил место нескольким важным взрывам биоразнообразия, известным как Авалонский, Беломорский и Кембрийский комплексы, каждый из которых знаменует появление новых групп животных и упадок других.

Реконструируя условия окружающей среды в самые глубокие времена, исследование открывает новые перспективы древних сил и давлений, которые сформировали древнейшие формы жизни на нашей планете.

Команда также выявила пробелы в летописи окаменелостей, предполагая, что текущие знания о ранних животных искажены группами мест по всему миру, где окаменелости были найдены и изучены.

Доктор Фред Бойер из Школы наук о Земле Эдинбургского университета сказал: «Построение временной шкалы ранней эволюции животных с использованием записей о камнях — это непростая задача, которую можно решить только посредством международных и междисциплинарных исследований, но при использовании глобального, комплексного подхода. имеет решающее значение». «В наших записях, а также выявляет закономерности в появлении окаменелостей, циклов уровня моря и кислорода в окружающей среде».

«Знание того, что движет биоразнообразием, является важной частью знаний в загадке жизни», — сказала Мариана Ялалис Агевесс, аспирантка Школы наук о Земле, которая была соавтором исследования. «Мне очень повезло, что мне удалось построить. на десятилетиях глобальных междисциплинарных исследований», — сказала она, — «и способствовать лучшему пониманию роли, которую уровень моря играет в ранней эволюции животных».

Ссылка: «Контроль уровня моря фаунистической радиацией в эдиакарском и кембрийском периоде», Фред Т. Бойер и Рэйчел А. Вуд и Мариана Йелалис, 31 июля 2024 г., Научный прогресс.
DOI: 10.1126/sciadv.ado6462.

Эта статья финансировалась Советом по исследованию окружающей среды (NERC).