Naukowcy nie są zgodni co do tego, kiedy wyewoluowały pierwsze zwierzęta, a nasze badania mają nadzieję zakończyć tę debatę

Szacuje się, że istnieje ok 8 milionów gatunków zwierząt Żyją dzisiaj, stanowiąc większość udokumentowanej różnorodności biologicznej Ziemi i zamieszkując prawie wszystkie jej siedliska. Jednak przez większą część historii Ziemi zwierzęta były całkowicie nieobecne.

Historia pojawienia się pierwszych zwierząt stanowi punkt zwrotny w historii życia na Ziemi. Oczywiście, jako zwierząt, jest to także historia naszego pochodzenia. Gdyby nie zwierzęta nasza planeta byłaby zupełnie innym światem.

Pytanie, kiedy zwierzęta wyewoluowały, od wieków intryguje naukowców. Nawet Karol Darwin Był zdezorientowany. Przewidział długą historię ewolucji od prostych organizmów jednokomórkowych do złożonych zwierząt. Jednak najstarsze znane Darwinowi skamieniałości zwierzęce, sprzed około 500 milionów lat, były na tyle duże, że można je było zobaczyć gołym okiem, i często zawierały muszle i szkielety.

Przestudiuj mój zespół Ma nadzieję pomóc w rozstrzygnięciu debaty poprzez nowe podejście do tej kwestii.

Dlaczego ewolucja zwierząt jest kontrowersyjna

Naukowcy zwykli sądzić, że skamieniałości zwierzęce pojawiły się nagle około 500 milionów lat temu, zwane „epoką kamienia”. Eksplozja kambryjska, nazwany tak, ponieważ zapis kopalny wydaje się wskazywać na nagły wzrost złożonego życia w tym czasie. Wiemy, że pierwsze zwierzęta wyewoluowały w oceanach, a dzięki swojej zdolności do poruszania się i kopania zasadniczo je zmieniły Cykl węglowy na Ziemi.

Jednak od czasów Darwina paleontolodzy odkryli tysiące kolejnych skamieniałości, niektóre starsze niż eksplozja kambryjska. Nazywa się wrażeniami dziwnie wyglądających stworzeń Ediacara Beotaodkryto w skałach w latach pięćdziesiątych XX wieku i datuje się je na około 574–539 milionów lat temu ( Okres ediakarański). Niektóre skamieniałości reprezentują Ediacara Biota Najstarsze znane skamieliny zwierzęce.

Jednak te ostatnie wydarzenia jedynie cofnęły zapis kopalny zwierząt do tej pory. Opublikowano doniesienia o starszych, prostszych skamieniałościach zwierzęcych. Na przykład, Skamieniałości gąbczaste Pochodzi z gór Mackenzie w Kanadzie i ma około 800 milionów lat. Ale to są starożytne skamieliny Nie można jeszcze jednoznacznie udowodnić, że są to zwierzęta. Mogą to być glony, a może nawet wcale nie skamieniałości.

Obecność skamieniałości niekoniecznie potwierdza historię ewolucyjnego pochodzenia zwierząt. Tylko niewielka część życia została skamieniała, co oznacza, że ​​istnieje zapis kopalny Pełno luk.

Ponieważ nie zidentyfikowano pierwszych skamieniałości zwierząt, paleontolodzy zwrócili się w stronę biologii molekularnej, wykorzystując genetykę do śledzenia pochodzenia. Ta technika nazywa się Zegar molekularnyDziała poprzez pobieranie próbek genetyki współczesnych zwierząt i porównywanie ich DNA. Różnice w DNA między gatunkami pokazują, jak daleko zaszła ewolucja.

Chociaż zegary molekularne mogą jedynie dostarczyć szacunków dotyczących czasu powstania zwierząt, Większość z nich zbiegła się około 800-700 milionów lat temuna długo przed rozszerzeniem ediakarskiego zapisu kopalnego zwierząt.

Daje to nam dwa szacunki dotyczące pochodzenia zwierząt, które dzieli ponad 200 milionów lat. Z jednej strony skamieniałości sięgają 574 milionów lat wstecz, z drugiej strony zegary molekularne wskazują, że wiek zwierząt mógł sięgać nawet 800 milionów lat.

Cofnij zegar

W naszym Niedawny artykułMoi koledzy i ja proponujemy nowy sposób szacowania czasu pochodzenia zwierząt. Zamiast dokumentować najstarsze skamieliny zwierząt, najpierw pomyśleliśmy o tym, jakiego rodzaju skały mogłyby chronić te zwierzęta.

Budowa ciała zwierzęcia determinuje rodzaj skały, która może je skamieniać. Wiele zwierząt ma muszle i szkielety, które można zachować u większości gatunków Skały osadowe – Jak piaskowiec – który zaczyna się jako osady w rzekach. Jednakże, Pierwsze zwierzęta nie miały muszli ani szkieletów. Zwierzęta rozwinęły te struktury później.

Depozyty badawcze takie jak Skorupa Burgessa Złoże skamieniałości w Kanadzie, które ma około 508 milionów lat, pokazało mojemu zespołowi, że często występują skamieniałości zwierząt pozbawionych muszli lub szkieletów, takich jak robaki. Ogranicza się do skał bogatych w minerały ilaste. Zawiera glinę Właściwości antybakteryjne I może Zatrzymaj rozkład Z tkanek miękkich zwierząt.

Przebadaliśmy skały z epok geologicznych starszych niż okres ediaracański (635 milionów lat temu), aby określić, które z nich miały skład bogaty w glinę niezbędną do skamieniałości pierwszych zwierząt. W okolicy rzadkie skały 790 milionów lat temu z Kanady, Norwegii i Rosji Ma niezbędne właściwości bogate w glinę.

Chociaż te skały mogły ocalić pierwsze zwierzęta, żadne z nich tego nie zrobiło. Sugeruje to, że w tym czasie nie było skamieniałości zwierzęcych, nie dlatego, że nie można ich zachować, ale być może dlatego, że nie istniały, tj. zwierzęta jeszcze nie wyewoluowały.

Paleontolodzy muszą teraz przyjrzeć się większej liczbie stanowisk geologicznych na całej planecie, aby znaleźć najmłodsze skały bogate w glinę, w których mogły przetrwać pierwsze zwierzęta, ale w których nie istnieją skamieniałości zwierzęce. Pomoże nam to określić prawdziwy czas powstania zwierząt.