Impresie artistică a celor mai timpurii animale complexe ale Pământului din perioada ediacariană târzie – înainte de „explozia cambriană”.
Xiaodong Wang, CC BY-SA
Viața animală este extraordinar de diversă și complexă, colonizând aproape toate mediile de pe Pământ, de la izvoarele hidrotermale ostile din adâncurile oceanelor până la văzduhul de deasupra continentelor.
Dar planeta nu a fost întotdeauna plină de viață animală complexă. În primele 3,7 miliarde de ani de la apariția ei, viața era mică, simplă și în mare parte limitată la oceane. Această lume dominată de microbi era un loc tumultuos, cu mai multe fluctuații majore ale climei.
Totul pare să se fi schimbat însă în urmă cu aproximativ 538 de milioane de ani, în perioada cambriană. Acest moment critic din istoria vieții a fost marcat de apariția bruscă a animalelor într-un eveniment cunoscut sub numele de „explozia cambriană”.
Tot felul de animale ușor recognoscibile ca aparținând unor grupuri existente și astăzi apar în registrul fosil, de la echinoderme (stele de mare, castraveți de mare, arici de mare) și artropode (păianjeni, crustacee, insecte) până la diverse tipuri de viermi. Această apariție aparent bruscă a animalelor, într-o „clipire” geologică, i-a nedumerit pe oameni de știință încă de pe vremea lui Charles Darwin.
Multe dintre aceste forme de viață noi aparțineau unui grup de animale numit Bilateria, denumit astfel datorită simetriei lor stânga-dreapta. Acest grup include astăzi toate animalele cu creier și musculatură complexă.
Totuși, o întrebare de lungă durată pentru paleontologi a fost dacă această uimitoare diversificare s-a produs dintr-o dată în timpul exploziei cambriene sau dacă strămoșii grupurilor de animale din Cambrian și ai celor moderne pot fi identificați mai devreme. Noul nostru studiu, publicat în revista Science, ar putea contribui la clarificarea acestei probleme.
Corpuri ciudate
Perioada ediacariană precedentă (cu 635–538 milioane de ani în urmă) a fost mult mai enigmatică decât Cambrianul. Multe organisme din acea perioadă au sfidat eforturile de clasificare. Corpurile lor ciudate – adesea asemănătoare unor saci fără formă sau unor perne subțiri, matlasate – nu au corespondente evidente printre speciile vii, cu atât mai puțin printre animalele moderne.
Ca urmare, interpretările organismelor ediacariene au inclus aproape toate formele de viață multicelulară – de la ciuperci și licheni până la un regn dispărut, fără legătură cu nimic multicelular existent astăzi. Aceste organisme ediacariene trăiau în strânsă asociere cu covoare de microbi care acopereau fundul mării – un tip de ecosistem care nu a supraviețuit apariției bilaterienilor care se hrăneau prin pășunare.
Dovezi mai recente legate de strategia lor de reproducere și de modul în care creșteau și se dezvoltau au sugerat că erau, de fapt, animale – deși foarte simple, fără descendenți direcți în viață astăzi.
Această fosilă (împreună cu reconstrucția artistică), descoperită în biota Jiangchuan (~554–539 mya), este un cnidarian timpuriu: încrengătura care include meduzele, anemonele de mare și coralii. Bara de scară: 2 mm.
Gaorong Li și Xiaodong Wang, CC BY-SA
Abia spre sfârșitul perioadei ediacariene, registrul fosil oferă indicii că existau animale mai complexe și recognoscibile. Iar majoritatea dovezilor pentru aceste animale bilateriene provin din galerii și urme fosilizate, sugestive pentru o viață animală complexă, dar care ne spun foarte puține despre animalele care le-au produs.
Acest lucru a generat numeroase dezbateri privind natura tranziției de la perioada ediacariană la cea cambriană – începutul acesteia fiind definit de geologi prin apariția pentru prima dată a animalelor complexe care răscoleau sedimentele oceanice.
O descoperire care umple golul neclar
În primăvara anului 2023, unul dintre noi, Gaorong Li – pe atunci doctorand la Laboratorul din Yunnan pentru Paleobiologie (YKLP) – a făcut o descoperire care ajută la clarificarea acestui gol neclar dintre lumea ciudată a Ediacarianului și perioada cambriană dominată de animale complexe și recognoscibile.
Împreună cu coordonatorii mei de doctorat, Wei Fan și Peiyun Cong, am explorat roci ediacariene din regiunea estică a Yunnanului, în China. Căutam în principal alge fosilizate (alge marine), tema tezei mele de doctorat, în roci cunoscute pentru fosilele lor bine conservate, numite biota Jiangchuan.
Pe lângă acestea, am descoperit un vierme bizar care trăia ancorat de fundul mării printr-un disc și care își putea întoarce pe dos proboscisul ciudat pentru a colecta hrană. Aceste exemplare erau clar animale complexe, dar nu așa cum sunt cunoscute astăzi.
L-am poreclit „viermele trompetă”, iar echipa noastră încă încearcă să stabilească exact unde se încadrează această creatură ciudată în clasificarea animalelor. Anterior fusese descris doar pe baza discului de ancorare și denumit Cycliomedusa, însă noi am găsit organismul întreg, dezvăluind ceva neașteptat și straniu.
Pe măsură ce am continuat să despicăm tot mai multe roci, a devenit clar că în biota Jiangchuan se ascundeau mai multe animale. În 2024 – acum alături de o echipă de la Universitatea Oxford, inclusiv coautorii acestui articol, Luke și Frankie – ne-am întors pe teren și am reconstituit această nouă comunitate fosilă.
Am găsit unele organisme fosilizate caracteristice atât perioadei ediacariene, cât și celei cambriene. Dar, surprinzător, am descoperit și unele care erau cunoscute anterior doar din perioada exploziei cambriene. Acestea includeau un animal primitiv similar organismului cambrian Mackenzia, precum și diverși viermi și prădători înotători numiți ctenofore.
Cel mai remarcabil dintre toate, am găsit cele mai vechi dovezi pentru grupul din care facem parte și noi, oamenii: deuterostomii.
O fosilă de deuterostom cambroernid din biota Jiangchuan (~554–539 mya), împreună cu reconstrucția artistică (bara de scară: 2 mm). Gaorong Li și Xiaodong Wang, CC BY-SA
Mai multe dintre aceste exemplare au un peduncul și tentacule și seamănă îndeaproape cu un grup de fosile cambriane numite cambroernide. Aceste animale dispărute sunt înrudite cu stelele de mare și viermii ghindă – cele mai apropiate rude nevertebrate ale oamenilor. Acest lucru arată că propria noastră poveste evolutivă își are rădăcinile în perioada ediacariană.
Descoperirea unor animale diverse și complexe în biota Jiangchuan sugerează că mai multe grupuri de animale au coexistat cu organismele ciudate și fascinante ale Ediacarianului timp de milioane de ani.
Viața animală complexă și diversă are o origine mai veche decât explozia cambriană.
Traducere după Humans’ closest invertebrate ancestors date back much further than thought de Luke Parry, Associate Professor of Palaeobiology, Department of Earth Sciences, University of Oxford, Frankie Dunn, Senior Researcher of Natural History, Museum of Natural History, University of Oxford și Gaorong Li, Scholarship Council Post-Doctoral Research Fellow, Museum of Natural History, University of Oxford.
