Djur utvecklades från encelliga förfäder, innan du diversifierar till 30 eller 40 distinkta anatomiska mönster. När och hur djurens förfäder gjorde övergången från encelliga mikrober till komplexa flercelliga organismer har varit i fokus för intensiv debatt.

Tills nu, denna fråga kunde bara lösas genom att studera levande djur och deras släktingar, men nu har forskargruppen hittat bevis för att ett nyckelsteg i denna stora evolutionära övergång inträffade långt innan komplexa djur uppträdde i fossilregistret, i de fossiliserade embryon som liknar flercelliga stadier i livscykeln för encelliga släktingar till djur.

Teamet upptäckte fossilerna som heter Caveasphaera i 609 miljoner år gamla stenar i Guizhou-provinsen i södra Kina. Enskilda Caveasphaera-fossiler är bara cirka en halv millimeter i diameter, men röntgenmikroskopi avslöjade att de var bevarade ända ner till sina ingående celler.

Kelly Vargas, från University of Bristols School of Earth Sciences, sa:"Röntgentomografisk mikroskopi fungerar som en medicinsk CT-skanner, men låter oss se funktioner som är mindre än en tusendels millimeter i storlek. Vi kunde sortera fossilerna i tillväxtstadier, rekonstruerar embryologin hos Caveasphaera."

Medförfattare Zongjun Yin, från Nanjing Institute of Geology and Palaeontology i Kina, tillade:"Våra resultat visar att Caveasphaera sorterade sina celler under embryoutveckling, på samma sätt som levande djur, inklusive människor, men vi har inga bevis för att dessa embryon utvecklats till mer komplexa organismer."

Medförfattare Dr John Cunningham, också från University of Bristol, sa:"Caveasphaera hade en livscykel som de nära levande släktingarna till djur, som växlar mellan encelliga och flercelliga stadier. Dock, Caveasphaera går ett steg längre, omorganisera dessa celler under embryologi."

Medförfattare Stefan Bengtson, från Naturhistoriska riksmuseet, sa "Caveasphaera är det tidigaste beviset på detta viktigaste steg i djurens evolution, som gjorde det möjligt för dem att utveckla distinkta vävnadslager och organ".

Medförfattare Maoyan Zhu, också från Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, sa att han inte är helt övertygad om att Caveasphaera är ett djur. Han tillade:"Caveasphaera ser mycket ut som embryon från vissa sjöstjärnor och koraller - vi hittar inte de vuxna stadierna bara för att de är svårare att fossilisera

Medförfattare Dr Federica Marone från Paul Scherrer Institute i Schweiz sa att "denna studie visar den fantastiska detalj som kan bevaras i fossilregistret men också kraften hos röntgenmikroskop för att avslöja hemligheter bevarade i sten utan att förstöra fossilerna. "

Medförfattare professor Philip Donoghue, också från University of Bristols School of Earth Sciences, sa "Caveasphaera visar egenskaper som både ser ut som mikrobiella släktingar till djur och tidiga embryostadier hos primitiva djur. Vi letar fortfarande efter fler fossiler som kan hjälpa oss att bestämma oss.

"Hur som helst, fossiler av Caveasphaera berättar att djurliknande embryonal utveckling utvecklades långt innan de äldsta definitiva djuren dyker upp i fossilregistret."