Все основные группы животных впервые появляются в летописи окаменелостей около 540-500 миллионов лет назад - событие, известное как кембрийский взрыв, - но новое исследование Оксфордского университета в сотрудничестве с Университетом Лозанна предполагает, что для большинства животных этот «взрыв» на самом деле был более постепенным процессом.
Кембрийский взрыв породил самую большую и самую разнообразную группу животных, которую когда-либо видела Земля: эуартроподы. Euarthropoda содержит насекомых, ракообразных, пауков, трилобитов и огромное разнообразие других живых и вымерших форм животных. Они составляют более 80 процентов всех видов животных на планете и являются ключевыми компонентами всех экосистем Земли, что делает их самой важной группой с момента появления животных более 500 миллионов лет назад.
Команда из Музея естественной истории Оксфордского университета и Университета Лозанны провела самый полный анализ, когда-либо сделанный для ранних ископаемых эуартропод из всех возможных типов сохранения окаменелостей. В статье, опубликованной сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences, они показывают, что, взятые вместе, общая летопись окаменелостей показывает постепенное излучение эуартропод в течение раннего кембрия, 540-500 миллионов лет назад..
Новый анализ бросает вызов двум основным конкурирующим гипотезам о ранней эволюции животных. Первый из них предполагает медленную, постепенную эволюцию эуартропод, начавшуюся 650-600 миллионов лет назад, что согласуется с более ранними оценками их происхождения с помощью молекулярного датирования. Другая гипотеза утверждает почти мгновенное появление эуартроподов 540 миллионов лет назад из-за очень высоких темпов эволюции.
Новое исследование предлагает золотую середину между этими двумя гипотезами, с происхождением эуартропод не ранее, чем 550 миллионов лет назад, что соответствует более поздним оценкам молекулярного датирования, и с последующей диверсификацией, происходящей в течение следующих 40 лет. миллионов лет.
"Каждый из основных типов ископаемых свидетельств имеет свои ограничения, и они неполны по разным причинам, но, взятые вместе, они проливают свет друг на друга и позволяют составить целостную картину происхождения и распространения эуартропод во время от нижнего до среднего кембрия», - объясняет профессор Эллисон Дейли, проводившая работу в Музее естественной истории Оксфордского университета и в Лозаннском университете. «Это указывает на то, что кембрийский взрыв не был внезапным событием, а развивался постепенно в течение примерно 40 миллионов лет от нижнего до среднего кембрия."
Время происхождения Euarthropoda очень важно, поскольку оно влияет на то, как мы видим и интерпретируем эволюцию группы. Выяснив, какие группы развились первыми, мы можем проследить эволюцию физических характеристик, таких как конечности.
Утверждается, что отсутствие эуартропод в докембрийском периоде, ранее, чем около 540 миллионов лет назад, является результатом недостаточной сохранности окаменелостей. Но новое всестороннее исследование окаменелостей показывает, что это не так.
«Идея о том, что членистоногие отсутствуют в докембрийской летописи окаменелостей из-за предубеждений в том, как сохранились окаменелости, теперь может быть отвергнута», - говорит доктор Грег Эджкомб из Музея естественной истории в Лондоне, который не участвовал в исследовании. исследование. «Авторы очень убедительно доказывают, что поздний докембрий и кембрий на самом деле очень похожи с точки зрения сохранения окаменелостей. На самом деле есть только одно правдоподобное объяснение - членистоногие еще не эволюционировали."
Гарриет Дрейдж, аспирант кафедры зоологии Оксфордского университета и один из соавторов статьи, говорит: «Когда дело доходит до понимания ранней истории жизни, лучшим источником доказательств, которые у нас есть, являются ископаемые запись, убедительная и очень полная в период от раннего до среднего кембрия. Она красноречиво говорит о происхождении эуартропод в период времени, когда сохранность окаменелостей была наилучшей из когда-либо существовавших».