Ett team av forskare från Uppsala universitet har avslöjat en dold mångfald av mikroskopiska djurfossiler från över en halv miljard år sedan som lurar i stenar från Grönlands norra spets.

Den kambriska explosionen av djurs mångfald som började för ~541 miljoner år sedan är en avgörande episod i livets historia. Detta var en tid då haven först vimlade av djurliv, och de första igenkännbart moderna ekosystemen började ta form.

Aktuella berättelser om denna explosion i djurens mångfald är starkt beroende av uppgifter från fossiliserade skal och andra hårda delar, eftersom dessa strukturer är de mest sannolika att överleva som fossiler.

Dock, eftersom de flesta marina djur är mjuka, representerar detta bara en liten del av den totala mångfalden.

Sällsynta platser med exceptionell fossilisering, som den världsberömda Burgess Shale, har revolutionerat paleontologernas förståelse för det mjuka kambriska livet. På grund av de speciella förhållandena för fossilisering på dessa platser, organismer som inte producerade hårda mineraliserade skal eller skelett bevaras också. Sådana platser ger en sällsynt inblick i den sanna mångfalden av dessa gamla hav, som var fyllda med en bländande samling av mjuka och squishy rov maskar och leddjur (gruppen som innehåller moderna kräftdjur och insekter).

En av de äldsta av dessa verkligt exceptionella fossila bonanzas är Sirius Passet-platsen längst norr om Grönland. Tyvärr, under deras långa historia, stenarna vid Sirius Passet har värmts upp och gräddats till höga temperaturer när den norra kanten av Grönland slogs in i olika tektoniska plattor och begravde dessa stenar djupt under ytan.

All denna uppvärmning har kokat bort de ömtåliga organiska resterna som en gång bildade fossiler av mjuka djur vid Sirius Passet, lämnar bara svaga avtryck av deras kvarlevor.

Inte långt söder om Sirius Passet, stenarna har undgått de värsta effekterna av denna uppvärmning. Ett team av paleontologer från Uppsala (Ben Slater, Sebastian Willman, Graham Budd och John Peel) använde ett syraextraktionsförfarande med låg manipulation för att lösa upp några av dessa mindre intensivt tillagade lerstenar. Till deras förvåning, denna enkla förberedelseteknik avslöjade en mängd tidigare okända mikroskopiska djurfossiler bevarade i spektakulära detaljer.

De flesta fossilerna var mindre än en millimeter långa och måste studeras i mikroskop. Fossiler på den närliggande Sirius Passet-platsen bevarar vanligtvis mycket större djur, så de nya fynden fyller en viktig lucka i vår kunskap om de småskaliga djuren som förmodligen utgjorde majoriteten av dessa ekosystem. Bland upptäckterna var de små ryggarna och tänderna från priapulida maskar – små krokformade strukturer som gjorde det möjligt för dessa maskar att effektivt gräva igenom sedimenten och fånga byten. Andra fynd inkluderade de tuffa yttre nagelbanden och defensiva ryggraden från olika leddjur, och kanske mest överraskande, mikroskopiska fragment av de äldsta kända pterobranch hemichordates – en obskyr grupp av rörboende filtermatare som är avlägsna släktingar till ryggradsdjuren. Denna grupp blev mycket mångfaldig efter den kambriska perioden och är bland några av de vanligaste fossilerna i stenar från yngre fyndigheter, men var helt okända från det tidiga kambrium. Denna nya fossilkälla kommer också att hjälpa paleontologer att bättre förstå de berömda svårtolkade fossilerna på den närliggande Sirius Passet-platsen, där de tillplattade djurfossilen vanligtvis är kompletta, men saknar avgörande mikroskopiska detaljer.

"Det stora överflödet av dessa miniatyrdjursfossiler betyder att vi bara har börjat skrapa på ytan av denna förbisedda resurs, men det är redan klart att denna upptäckt kommer att bidra till att omforma vår syn på de icke-skaldjur som kröp och simmade bland de tidiga kambriska haven för mer än en halv miljard år sedan, säger Sebastian Willman, forskare vid institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet.