Nieuwe fossielen tonen dat complexe dieren al vóór de Cambrische explosie bestonden

Een recente fossielenvindplaats in China heeft het inzicht in het ontstaan van complexe diersoorten flink veranderd. De ontdekkingen laten zien dat veel belangrijke diergroepen al vóór het begin van het Cambrium waren geëvolueerd.

Een van de meest ingrijpende gebeurtenissen in de geschiedenis van de aarde was de enorm snelle diversificatie van het dierenleven. Dat leidde tot een dramatische toename aan complexiteit en diversiteit ten opzichte van eenvoudigere levensvormen. Tot nu toe werd aangenomen dat dit aan het begin van het Cambrium plaatsvond, in een gebeurtenis die bekendstaat als de Cambrische explosie, die ongeveer 535 miljoen jaar geleden begon. De nieuwe studie, die vandaag is gepubliceerd in tijdschrift Science, verschuift dit tijdsbestek echter met minstens vier miljoen jaar terug: naar het einde van het Ediacarium.

Een gat in de geschiedenis

“Onze ontdekking vult een grote lacune in de kennis over de vroegste fasen van de diversificatie van dieren. Voor het eerst tonen we aan dat veel complexe dieren, die normaal gesproken alleen in het Cambrium voorkomen, al in het Ediacarium aanwezig waren”, vertelt hoofdauteur Gaorong Li van het Museum of Natural History. “Dit betekent dat ze veel eerder evolueerden dan voorheen werd aangetoond op basis van fossiele bewijzen.”

De ontdekking is gedaan in Jiangchuan, in de provincie Yunnan in het zuidwesten van China. Er zijn meer dan 700 fossiele exemplaren gevonden tussen 554 en 539 miljoen jaar oud. De locatie onthulde een diverse gemeenschap van Ediacarische dieren, zowel nieuwe, nog niet beschreven diersoorten als groepen die bekend zijn uit het Cambrium.

Het meest opvallend is dat het team fossielen identificeerde waarvan wordt gedacht dat ze de oudst bekende verwanten zijn van deuterostomen, de groep waartoe tegenwoordig gewervelde dieren als vissen en mensen behoren. De nieuwe fossielen verschuiven het fossiele archief van deuterostomen voor het eerst terug tot in het Ediacara.

Nieuwe combinaties van anatomische kenmerken

Onder deze fossiele exemplaren bevonden zich voorouders van moderne zeesterren en hun naaste verwanten, de eikelwormen, vallend onder de superstam Ambulacracria. “De aanwezigheid van ambulacrariërs in het Ediacarium is echt opwindend”, vertelt medeauteur Frankie Dunn. “We hebben al fossielen gevonden van verre verwanten van zeesterren en zeekomkommers en we zijn op zoek naar meer. De ontdekking van fossielen van ambulacrariërs in Jiangchuan betekent ook dat chordaten, dieren met een ruggengraat, in die tijd ook moeten hebben bestaan.”

Tot de andere voorouderlijke groepen onder de fossielen behoorden wormachtige tweezijdige dieren en zeldzame fossielen die werden geïnterpreteerd als vroege ribkwallen. Veel exemplaren vertoonden nieuwe combinaties van anatomische kenmerken. Zoals tentakels, stengels, aanhechtingsschijven en voedingsstructuren die binnenstebuiten kunnen worden gekeerd, die niet overeenkomen met bekende soorten uit het Ediacarium of Cambrium. “Een exemplaar lijkt bijvoorbeeld erg veel op de zandworm uit Dune!”, voegde Dunn eraan toe.

Een Haootia-achtig fossiel (een vroeg neteldier, de stam waartoe kwallen, zeeanemonen en koralen behoren) uit de Jiangchuan Biota (ongeveer 554-539 miljoen jaar oud). Schaalbalk: 2 mm. Foto: Gaorong Li.

Een raadsel in de evolutiebiologie

“Deze ontdekking is buitengewoon spannend omdat ze een overgangsgemeenschap onthult, de bizarre wereld van het Ediacarium maakt plaats voor het Cambrium, de daaropvolgende periode waarin de dieren veel gemakkelijker in groepen kunnen worden ingedeeld die we vandaag de dag nog kennen”, vertelt medeauteur Luke Parry. “Toen we deze exemplaren voor het eerst zagen, was het duidelijk dat dit iets volstrekt unieks en onverwachts was.”

De nieuwe bevindingen helpen een raadsel in de evolutiebiologie op te lossen. Hoewel moleculair onderzoek en sporenfossielen al langer suggereerden dat dierlijke afstammelingen zich al ruim voor de Cambrische explosie diversificeerden, ontbraken tot nu toe fossielen van veel van deze groepen complexe dieren uit het Ediacarium. Van de gesteenten in Oost-Yunnan was bekend dat ze fossielen bevatten, maar tot nu toe waren er alleen resten van algen gevonden.