WASHINGTON – Nieuw ontdekte fossielen hebben wetenschappers voor het eerst een echte blik gegeven op het moment waarop de aarde een cruciale overgang maakte van planten en onherkenbaar eenvoudige dieren naar de complexe wezens die de wereld overnamen en uiteindelijk naar ons zouden leiden.
En het gebeurde miljoenen jaren eerder dan onderzoekers dachten.
Aanbevolen video’s
Meer dan 700 fossielen gevonden in de zuidwestelijke Chinese provincie Yunnan bieden een kijkje in het leven van 539 miljoen jaar geleden, tijdens het afnemende einde van de Ediacaran-periode, een tijd van eenvoudige maar vreemde dieren die tweedimensionaal in de oceanen leefden en nooit omhoog of omlaag gingen, aldus onderzoekers.
Maar een studie in het tijdschrift Science van donderdag zei dat veel van de fossielen in deze schat overblijfselen zijn van complexere dieren die een driedimensionaal leven leidden, door het water omhoog reisden en aten. Dat zijn eigenschappen waarvan men dacht dat ze pas vier miljoen jaar later in het Cambrium tot leven zouden komen, tijdens wat de Cambrische explosie van complex en herkenbaar dierenleven werd genoemd.
“Dit is echt het eerste inzicht dat we krijgen in hoe de moderne, door dieren gedomineerde biosfeer feitelijk werd gevormd en ontwikkeld en hoe deze vreemde Ediacaraanse overgangsfase doorkwam”, zegt medeauteur en paleontoloog Frankie Dunn van het Museum of Natural History van de Universiteit van Oxford. “We komen uit een tweedimensionale wereld en binnen een geologische oogwenk hebben dieren zich gediversifieerd. Ze zijn overal. Ze doen alles, en ze veranderen de biogeochemische cycli. Ze hebben de wereld veranderd.”
De nieuwe vondsten bevonden zich op korte afstand van een werelderfgoedlocatie van de Verenigde Naties in Chengjiang voor andere fossielen, langs een wegkant die niet glamoureus is, maar verschillende lagen heeft “waar je letterlijk door de tijd, de geologische tijd, in een landschap kunt lopen”, zei Dunn. En een van die gebieden biedt een ‘momentopname’ waarin evolutie krachten samenbrengt.
Complexe dieren met symmetrie ontwikkelden zich
Op die plek, zegt Dunn, bevat de groep fossielen zowel bizarre voorbeelden van leven dat in eerdere perioden bestond en verdween, als vroege voorbeelden van organismen die zouden evolueren tot moderne dieren. Wat belangrijk is bij die modernere dieren is dat hun lichamen links en rechts grotendeels hetzelfde zijn.
Bijna al het dierenleven op aarde heeft nu vergelijkbare kenmerken aan de linker- en rechterkant, evenals een kop en een anus. Voordat de fossielen in China werden ontdekt, zagen wetenschappers sporen van dit symmetrische lichaamstype in fossiele sporen, maar niet de beestjes zelf.
“Nu weten we waardoor ze ontstaan, omdat we deze fossielen voor het eerst hebben”, zegt co-auteur Ross Anderson, eveneens van het Museum of Natural History in Oxford.
Hulp bij het beslechten van het debat over ‘stenen versus klokken’
Tot nu toe was er sprake van een conflict op het gebied van de paleontologie. Genetische analyse van hoe snel eigenschappen muteerden en evolueerden suggereerde dat mensen en zeesterren hun vroegste gemeenschappelijke voorouder hadden in de Ediacaran-periode, maar de fossielen of rotsen waren er niet om aan te tonen dat dit gebeurde, zei Dunn. Het werd een debat over ‘stenen versus klokken’ genoemd, zei ze.
“Wat onze nieuwe vindplaats van fossielen ons vertelt is dat de rotsen en de klokken misschien beter met elkaar overeenkomen dan we dachten,” zei Dunn.
Emily Mitchell, een paleontoloog aan de Universiteit van Cambridge die geen deel uitmaakte van het onderzoek, zei dat de nieuwe studie “heel logisch is omdat de Ediacaran dieren bevat, we weten dat er een overgangsfase moet zijn geweest tussen hen en de Cambrische fauna. Maar tot nu toe hadden we daar niet echt enig bewijs voor.”
Ik probeer erachter te komen hoe en waarom
Nu wetenschappers weten wanneer deze levensexplosie plaatsvond, hebben ze meer vragen en enkele theorieën.
“Ik ben echt geïnteresseerd in het begrijpen, niet alleen wanneer het gebeurde, wat interessant is, maar ook hoe het gebeurde en waarom het gebeurde zoals het gebeurde,” zei Dunn. “Dus of er nu feedbacks zijn die we kunnen ontwarren tussen de aarde en het leven of tussen leven en leven. Is het onvermijdelijk dat je, zodra je Ediacaran op de zeebodem hebt, eindigt met iets dat een Cambrische explosie benadert? Dit soort vragen vind ik echt interessant.”
Het leven op aarde begon 3 miljard jaar geleden, maar het duurde nog 2,4 miljard jaar voordat zich complexe dieren ontwikkelden. Vervolgens vermenigvuldigden ze zich, diversifieerden ze en namen ze snel over, zei Dunn.
Dat komt waarschijnlijk omdat de aarde het zuurstofniveau hoog genoeg moest opbouwen en de evolutie op gang moest komen met genetische veranderingen, zei paleontoloog Charles Marshall van de Universiteit van Californië in Berkeley, die geen deel uitmaakte van het onderzoek.
Marshall zei: “De Cambrische explosie kwam plotseling vanwege het toch al rijke ontwikkelingssysteem dat er was.”
“Wat in deze periode fundamenteel veranderde, is de manier waarop de dieren op aarde met elkaar omgingen”, zegt Duncan Murdock, curator van het Oxford Museum, waar veel van de auteurs werken. “Toen de dieren eenmaal opdaagden en elkaar begonnen op te eten en het sediment begonnen om te roeren, veranderden ze de planeet voor altijd. En de planeet waarop we leven is voor een groot deel gebouwd op de fundamenten van het Ediacaran en Cambrium.”