Märkliga miniatyrdjur en del av evolutionen

Vad hände med de egendomliga djur som levde i de kambriska haven för 540 till 480 miljoner år sedan? Många märkliga organismer, som inte alls liknar dagens djur, utvecklades under en kort tidsperiod och man har tidigare antagit att dessa djur dog ut kort efter att de först uppstod. Men nu avslöjar nya fynd att några av djuren faktiskt levde vidare i ytterligare 40 miljoner år, fast i miniatyrform.

De evolutionära händelser som ägde rum under den kambriska perioden (för 539–485 miljoner år sedan) var starten på det som ledde till den dynamiska och livliga planet som vi ser och tar del av idag. Den så kallade kambriska explosionen kan bäst förstås genom undersökningar av fyndplatser med välbevarad fossil, som det välkända Burgess Shale i Kanada, där rester av djur finns bevarade som tunna kol-avtryck i sedimenten. Fynden ger oss ögonblicksbilder av tidigt liv och hjälper paleontologer att följa utvecklingen av djurgrupper över tid. Men denna typ av bevaringssätt upphör vid inledningen av den ordoviciska perioden för 485 miljoner år sedan, något som har skapat en lucka i vår kunskap kring hur ordoviciska djur utvecklades från kambriska djur.

Ett Burgess Shale i miniatyr

En ny fyndplats har nu upptäckts i Castle Bank (Wales, Storbritannien), en plats där fynden i många avseenden liknar de organiska lämningar som finns i Burgess Shale, men med en avgörande skillnad; storleken på fossilfynden är sällan mer än några millimeter.

Forskare vid Uppsala universitet har sänkt ned fossil från Castle Banks i en syralösning för att kunna separera de ömtåliga fossilen från de bergarter de ligger inbäddade i och analyserat de små detaljerna med kraftfulla mikroskop. Denna laboratorieteknik innebär att man plockar enskilda mikrofossil för hand med hjälp av en liten pipett; en lång och mödosam process som ofta kan verka avskräckande när undersökningar initieras.

Resultatet var dock mödan värd: forskarna fann en mängd fantastiskt välbevarade djurvävnader, något som bekräftar förekomsten av fossil av Burgess Shale-typ även i den senare delen av Ordovicium.

– Det var oväntat att vi kunde få ut så mycket information från fossil som är över 450 miljoner år gamla. Det öppnar upp för nya forskningsområden och vad det egentligen innebär är att vi kan gå tillbaka till tidigare fyndplatser och utvärdera fossil med andra ögon, säger Sebastian Willman, lektor i paleobiologi vid Uppsala universitet.

Den saknade länken mellan djuren i kambrium och ordovicium

Bland den stora variation av djurlämningar som återfanns i berggrunden finns marina maskar och olika kräftdjur som liknar dagens djur, men också typiska arter från djurgrupper som inte längre existerar, inklusive olika svampar och gåtfulla leddjursrovdjur som kallas opabiniider.

De påfallande små storlekekarna hos dessa fossil jämfört med deras kambriska motsvarigheter tyder på en evolutionär process som kallas miniatyrisering. Miniatyrisering innebär att små organismer under specifika förhållanden har en fördel gentemot större former och därför blir allt vanligare. Många av de djurgrupper som identifierats i Castle Bank har representanter som är ytterst små även idag. Allt tyder alltså på när djuren miniatyriserades var detta en både betydelsefull och utbredd händelse.

En outnyttjad källa av information

Om de miniatyriserade djuren blev vanliga i haven vid denna tidpunkt, efter den kambriska perioden, kommer de analysmetoder som använts kunna ge långt fler insikter om ursprunget till de små organismer som dyker upp vid denna tid. Den syrabaserade laboratorietekniken kan användas vid analys av finkorniga sedimentära bergarter och avslöja mikrofossil även när deras större motsvarigheter inte kan upptäckas med blotta ögat. Metoden har tidigare främst använts i kambrisk paleontologi.

– Den teknik vi använder för analys av mikrofossil bidrar verkligen till vår förståelse av tidigt liv, säger Elise Wallet, doktorand vid institutionen för geovetenskaper vid Uppsala universitet som arbetat med bergfragmenten från den nya fyndplatsen i Wales.

Referens:

Botting, J. P., Muir L. A., Pates S., McCobb, L. M. E., Wallet, E., Willman, S., Zhang, Y., Ma, J. (2023). A Middle Ordovician Burgess Shale-type fauna. Nature Ecology and Evolution.

För mer information och kontakt:
Elise Wallet, doktorand i paleobiologi, Uppsala universitet, Email: elise.wallet@geo.uu.se Telefon: +33681343805
eller
Sebastian Willman, lektor i paleobiologi, Uppsala universitet, Email: Sebastian.Willman@geo.uu.se Telefon: 018-471 2742, Mobil: 070 4241353