Et nyt blik på fossiler fra den kambriske periode for omkring 500 millioner år siden har afsløret, at nogle af de tidligste dyr tilbragte tid på mudderflader, der undertiden blev udsat for luften – et fund, der kunne omskrive historien om, da livet først forlod verdenshavene
Spor fossil af et dyr, der måske har levet på en mudderflat i den kambriske periode
Dyr, der lever for omkring 500 millioner år siden, tilbragte tid på mudflats, der med jævne mellemrum blev udsat for luften. Fundet antyder, at nogle af de tidligste dyr var i stand til at overleve uden for vand, hvis kun i en begrænset periode – titusinder af millioner år, før nogle dyr begyndte at bo permanent på land.
”De må have haft mekanismer til at klare nogle af stressfaktorer i dette miljø,” siger Giovanni Mussini ved University of Cambridge. “Der var allerede det genetiske værktøjssæt, det fysiologiske værktøjssæt, til at gøre disse korte udflugter til meget landlige miljøer.”
Mussini og hans kolleger undersøgte sedimentære klipper fra Pika-formationen i Jasper National Park, Canada. De blev oprindeligt samlet i 1999, men gik derefter stort set uudforskede i to årtier. Klipperne anslås til at være omkring 498 millioner år gamle og placere dem midt i den kambriske periode (539-487 millioner år siden), da mange af de store dyregrupper stammer fra.
Holdet fandt tynde lag af skifer med fortællende revner – hvilket indikerede, at klipperne dannede sig af mudder, der var tørret i solen. Kombineret med andre beviser antydede dette, at mudderfladerne undertiden blev udsat for luften.
Mussini understreger, at vi ikke kan være sikre på, om mudflats regelmæssigt blev udsat for, som i en moderne tidevandszone eller kun med mellemrum. ”Alt, hvad vi kan fortælle fra de beviser, jeg i det mindste har set, er, at dette undertiden blev udsat,” siger han. ”Noget af tiden, hvis ikke det meste af tiden, ville jeg sige, at det var under vand.”
På trods af denne udsatte indstilling fandt teamet rigelige dyrefossiler. Der var annelid orme, der er relateret til moderne regnorme, og marine orme kaldet priapulider. De fandt også fragmenter af dyr, der ligner Wiwaxiasom Mussini kalder en “spiny, sniglignende væsen med klinger, der dækker dens krop”.
Disse typer dyr er kendt fra andre kambriske fossile senge, herunder Burgess-skiferen i British Columbia, også i Canada, som berømt bevarede mange bløde svage væsener. De fleste sådanne aflejringer dannet imidlertid i dybe farvande. Dette antydede, at dyrene ikke kunne overleve ud af vandet. Pika -formationen finder, at nogle af dem i det mindste kunne i et stykke tid.
”Dyr var på dette tidspunkt ikke begrænset til disse dybere vandmiljøer,” siger Mussini. ”Nogle af dem havde allerede fysiologiske tolerancer og miljømæssige tolerancer, der gjorde det muligt for dem at kande tættere på udsatte miljøer.”
Skiferrock med fortællende revner, der indikerer, at klippen dannede sig af mudder, der var tørret i solen
”De udvidede de økologiske intervaller for den kambriske fauna,” siger Xiaoya MA på University of Exeter i Storbritannien. Ma’s team viste i 2022, at et andet sæt kambriske fossiler, Chengjiang Biota, sandsynligvis kom fra et floddelta. ”Ikke desto mindre var de helt nedsænket under vandet,” siger hun.
At bruge tid ud af vand krævede tolerance for skarpe temperaturændringer og til udtørring, siger Ma. Moderne mellemtidsorganismer, som bløddyr på kyster, har lignende tolerancer. ”De kan udholde ganske hårde miljøer,” siger hun.
Planter og dyr ville ikke begynde at bo permanent på land, før de siluriske og devoniske perioder, titusinder af millioner år senere, siger Ma. Hun siger imidlertid, at den nye undersøgelse passer med voksende bevis for, at nogle kambriske dyr var i stand til at overleve, der blev udsat for luften. For eksempel foreslår sporfossiler, at nogle trilobitter turde på tidevandsmudflater.
Palaeontologer plejede at tro, at dyr først udviklede sig som en gruppe under det cambriske – i hvilket tilfælde ser det ud til, at de begyndte at vove sig i lavt vand inden for et par millioner år efter deres oprindelse. Imidlertid har beviset akkumuleret, at særegne organismer fra den foregående Ediacaran-periode (635-539 millioner år siden) faktisk var dyr, hvilket betyder, at gruppen kunne være markant ældre end tidligere antaget.
Desværre er næsten alle Ediacaran -fossiler fra dybt vand, siger Mussini. ”Vi ved ikke rigtig, hvad der foregik tæt på kysten,” siger han. Det kan være, at Ediacaran -dyr var begrænset til dybe farvande – eller det kan være, at nogle boede i de lavvandede og endda brugte lidt tid ud af vandet, men vi har ikke fossilerne. Mussini peger på Auroralumina Attenboroughiien tidlig cnidarian relateret til dagens vandmænd fra Ediacaran. ”Det ser ud til, at det blev transporteret fra lavt vand til en dybere marinaflejring, hvor det blev bevaret,” siger han.