Eine bahnbrechende Entdeckung von Fossilien hat Wissenschaftlern einen beispiellosen Einblick in einen entscheidenden Moment in der Erdgeschichte verschafft: den Übergang vom rudimentären Pflanzen- und Tierleben zu den komplexen Kreaturen, die schließlich den Planeten beherrschen würden. Dieser entscheidende Evolutionssprung, so scheint es nun, fand Millionen Jahre früher statt als bisher angenommen.
Über 700 Fossilien, die in Chinas südwestlicher Provinz Yunnan ausgegraben wurden, bieten einen einzigartigen Einblick in das Leben vor etwa 539 Millionen Jahren, gegen Ende der Ediacara-Zeit. Diese Ära war zuvor durch einfache, eigenartige Tiere gekennzeichnet, die in einer zweidimensionalen ozeanischen Umgebung ohne vertikale Bewegung lebten.
Allerdings eine Studie, die am Donnerstag im Journal veröffentlicht wurde Wissenschaft zeigt, dass viele dieser neu gefundenen Fossilien Überreste anspruchsvollerer Tiere sind. Diese Kreaturen zeigten ein dreidimensionales Leben, das in der Lage war, durch Wasser zu navigieren und sich zu ernähren – Merkmale, von denen früher angenommen wurde, dass sie mindestens vier Millionen Jahre später während des Kambriums entstanden sind, einer Epoche, die für die „kambrische Explosion“ komplexer und erkennbarer Tierwelt bekannt ist.
„Dies ist wirklich das erste Fenster, das wir in die Art und Weise erhalten, wie die moderne, von Tieren dominierte Biosphäre im Grunde genommen entstand und sich entwickelte und durch dieses seltsame Ediacara-Übergangszwischenspiel gelangte“, sagte Co-Autorin und Paläontologin Frankie Dunn vom Museum of Natural History der Universität Oxford. „Wir gehen von einer zweidimensionalen Welt aus, und innerhalb eines geologischen Augenblicks haben sich Tiere diversifiziert. Sie sind überall. Sie tun alles und sie verändern biogeochemische Kreisläufe. Sie haben die Welt verändert.“
Die neuen Funde befanden sich in unmittelbarer Nähe einer Weltnaturerbestätte der Vereinten Nationen in Chengjiang für andere Fossilien in einer Freilegung an einem Straßenrand, die zwar nicht glamourös ist, aber verschiedene Schichten aufweist, „in denen man buchstäblich durch die Zeit, die geologische Zeit, in einer Landschaft wandern kann“, sagte Dunn. Und einer dieser Bereiche bietet eine „Momentaufnahme“, in der die Evolution Kräfte zusammenbringt.
An dieser Stelle, sagte Dunn, umfasst die Gruppe der Fossilien sowohl bizarre Beispiele von Leben, das in früheren Zeiten existierte und verschwand, als auch frühe Beispiele von Organismen, die sich zu modernen Tieren entwickeln würden. Wichtig bei diesen moderneren Tieren ist, dass ihre Körper links und rechts größtenteils gleich sind.
Fast alle Tiere auf der Erde haben heute ähnliche Merkmale auf der linken und rechten Seite sowie einen Kopf und einen Anus. Bevor die Fossilien in China entdeckt wurden, sahen Wissenschaftler Spuren dieses symmetrischen Körpertyps in Fossilienspuren, nicht jedoch bei den Lebewesen selbst.
„Jetzt wissen wir, was sie macht, weil wir diese Fossilien zum ersten Mal haben“, sagte der Co-Autor der Studie, Ross Anderson, ebenfalls vom Oxford Museum of Natural History.
Hilfe bei der Beilegung der Debatte „Steine gegen Uhren“.
Bisher gab es einen Konflikt auf dem Gebiet der Paläontologie. Eine genetische Analyse darüber, wie schnell Merkmale mutierten und sich entwickelten, deutete darauf hin, dass Menschen und Seesterne ihren frühesten gemeinsamen Vorfahren in der Ediacara-Zeit hatten, aber die Fossilien oder Steine seien nicht vorhanden, um dies zu beweisen, sagte Dunn. Man nannte es eine Debatte „Steine gegen Uhren“, sagte sie.
„Unsere neue Fossilienfundstelle sagt uns, dass die Gesteine und die Uhren vielleicht tatsächlich besser übereinstimmen, als wir dachten“, sagte Dunn.
Emily Mitchell, eine Paläontologin an der Universität Cambridge, die nicht an der Forschung beteiligt war, sagte, dass die neue Studie „überaus sinnvoll ist, weil es im Ediacaran Tiere gibt und wir wissen, dass es zwischen ihnen und der kambrischen Fauna ein Übergangsstadium gegeben haben muss. Aber bis jetzt hatten wir keine wirklichen Beweise dafür.“
Einige externe Wissenschaftler, wie Jonathan Antcliffe von der Universität Lausanne, stellten die Frage, ob es genügend Beweise gebe, um diese Fossilien als komplexe Tiere zu bezeichnen, aber die meisten von The Associated Press kontaktierten Experten waren der Meinung, dass dies der Fall sei.
Ich versuche herauszufinden, wie und warum
Da Wissenschaftler nun wissen, wann diese Lebensexplosion stattfand, haben sie weitere Fragen und einige Theorien.
„Ich bin wirklich daran interessiert zu verstehen, nicht nur, wann es passiert ist, was interessant ist, sondern auch, wie es passiert ist und warum es auf die Art und Weise passiert ist“, sagte Dunn. „Ob es also Rückkopplungen gibt, die wir zwischen Erde und Leben oder zwischen Leben und Leben entwirren können. Wenn man Ediacara auf dem Meeresboden hat, ist es dann unvermeidlich, dass es zu etwas kommt, das einer kambrischen Explosion nahekommt? Das sind die Fragen, die ich wirklich interessant finde.“
Das Leben auf der Erde begann vor 3 Milliarden Jahren, aber es dauerte weitere 2,4 Milliarden Jahre, bis sich komplexe Tiere entwickelten. Dann vervielfachten sie sich, diversifizierten sich und übernahmen schnell, sagte Dunn.
Das liegt wahrscheinlich daran, dass die Erde einen ausreichend hohen Sauerstoffgehalt aufbauen musste und die Evolution mit genetischen Veränderungen beginnen musste, sagte der Paläontologe Charles Marshall von der University of California in Berkeley, der nicht an der Forschung beteiligt war.
Marshall sagte: „Die kambrische Explosion erfolgte plötzlich aufgrund des bereits vorhandenen reichen Entwicklungssystems.“
„Was sich in dieser Zeit grundlegend verändert hat, ist die Art und Weise, wie die Tiere auf dem Planeten miteinander interagierten“, sagte Duncan Murdock, Kurator des Oxforder Museums, in dem viele der Autoren arbeiten. „Als die Tiere auftauchten und anfingen, sich gegenseitig zu fressen und das Sediment aufzuwühlen, veränderten sie den Planeten für immer. Und der Planet, auf dem wir leben, basiert weitgehend auf den Fundamenten des Ediacara und des Kambriums.“
