När uppstod djuren? I forskning publicerad i tidskriften Palaeontology, vi visar att denna fråga besvaras av fossiler från kambrium från en frondliknande havsdjur som heter Stromatoveris psygmoglena.

Ediacaranperioden varade från 635 till 542 miljoner år sedan. Denna era är nyckeln till att förstå djurens ursprung eftersom det inträffade strax före "Kambrium -explosionen" för 541 miljoner år sedan, när många av de djurgrupper som lever idag först dök upp i fossilregistret.

Men när stora fossiler från Ediacaran-perioden först identifierades under 1900-talet inkluderade de unika frondliknande former, som inte riktigt liknade något levande djur. Detta föranledde en av de största debatterna som fortfarande rasar i utvecklingen. Vad exakt var dessa gåtfulla fossiler, kallas ofta Ediacaran biota?

Kopplar samman Ediacaran och kambriumfossiler

Genom att jämföra medlemmar av Ediacaran -biotan med en rad andra grupper i en datoranalys av evolutionära samband, vi fann att Stromatoveris psygmoglena ger en avgörande länk mellan den äldre perioden och djuren som uppträdde i häpnadsväckande antal och mångfald under den kambriska perioden.

Fossiler av Stromatoveris psygmoglena finns bara på ett ställe i världen:Chengjiang län, Kina. Denna region är känd för exceptionellt välbevarade kambriumfossiler från 518 miljoner år sedan.

Medan fossilregistret oftast bara bevarar hårda skal eller ben, vissa speciella platser som Chengjiang bevarar resterna av mjuka djur, såsom Stromatoveris psygmoglena. Ursprungligen beskrivet 2006 från åtta kända exemplar, vi undersökte över 200 nya fossil av organismen som sedan har upptäckts av forskare från Northwest University, Kina, och daterad till den kambriumska perioden.

Det sätt på vilket fossiler under Ediacaran -perioden bevarades har varit ett annat av deras mysterier. Dessa fossiler visar ofta tecken på böjning, vrida och riva, tyder på att de bevarar mjuka kroppar utan hårda delar. Dock, det finns sällan något kvar av själva mjukvävnaderna.

Istället, de lämnade mögel i det omgivande sedimentet, lite som ett fotavtryck på stranden. I kontrast, de nygranskade kambriumfossilerna av Stromatoveris psygmoglena behåller kolbaserad vävnad, så att vi kan se den detaljerade och inre anatomin i själva kroppen.

Under en forskarstipendium vid Tokyo Institute of Technology och University of Cambridge, den nya kambriumperioden fossiler av Stromatoveris psygmoglena jämfördes med tidigare Ediacaran -fossiler i en datoranalys av anatomi och evolutionära samband. Detta var också den första analysen för att testa sambandet mellan Ediacaran -biotan och en rad andra organismer, som täcker encelliga varelser som kallas protozoer, alger, svampar, och nio typer av djur, inklusive Stromatoveris psygmoglena. Denna analys använde över 80 fotografier av enskilda fossila exemplar för att jämföra anatomiska funktioner mellan dessa grupper.

Analysen visade att Stromatoveris psygmoglena och sju viktiga medlemmar i Ediacaran -biotan har mycket liknande anatomier, inklusive flera, grenade blad som strålar utåt som tång, förena dem alla i en ny grupp av tidiga djur som heter Petalonamae. Namnet betyder "Nama Petals" och valdes för att hedra biolog Hans Pflug och hans arbete med Ediacaran biota i Namibia, en hänvisning till de kronblad-liknande blad som, Pflug noterade, särskilja dessa ovanliga djur.

Tänker om djurens utveckling

Att förena dessa medlemmar av Ediacaran biota och Stromatoveris psygmoglena i en enda grupp av djur har stora konsekvenser för djurens ursprung. Mot bakgrund av detta nya bevis, några äldre idéer om tidig djurutveckling kan behöva ses över.

Eftersom medlemmar av Ediacaran -biotan nu kan klassas som djur, vi kan datera djurrikets ursprung till åtminstone den tid då dessa fossiler dök upp. De äldsta medlemmarna i dessa grupper är kända som "rangeomorphs" och förekommer i fossilrekorden för ungefär 571 miljoner år sedan, i slutet av Ediacaran -perioden.

Det betyder att djurarterna diversifierades långt före den kambriumska explosionen. Det kan också innebära att sökandet efter animaliskt ursprung nu bör fokusera på tiden före detta, i den tidiga Ediacaran och ännu äldre geologiska perioder. Baserat på det här, djur kan ha sitt ursprung mycket tidigare än den traditionella läsningen av fossilregistret hade föreslagit.

Denna studie har också viktiga konsekvenser för ekologi och eventuell utrotning av petalonamiderna. Många Ediacaran -arter har inte hittats i senare stenar som fått vissa forskare att tro att de var ett "misslyckat experiment" i evolutionen, försvann i början av kambrium. Verkligen, detta var min egen uppfattning tills jag såg de anmärkningsvärda nya fossilen av Stromatoveris psygmoglena.

Införandet av detta kambriumdjur bland petalonamiderna förändrar bilden av Ediacaran -biotan. Stromatoveris psygmoglena visar att petalonamiderna levde och långt över 20 miljoner år in i den kambriumska perioden och inte utrotades i början, som man hade trott.

Ännu mer spännande, mer än 200 fossiler av Stromatoveris psygmoglena har nu hittats, trots att den saknade hårda delar som vanligtvis lättast bevaras. Detta indikerar att denna art var en viktig medlem i dess grunda marina ekosystem snarare än en sällsynt eller marginell överlevande.

Detta kan innebära att petalonamiderna mer framgångsrikt anpassade sig till förändringarna i den kambriska perioden än man hade trott, eller att Ediacaran -perioden och dess djur var mindre främmande och mer avancerade än tidigare insett. Vi kan vara säkra, dock, att djurriket vi ockuperar är mycket äldre än vi en gång trodde.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.