De gamla grävarna på havsbotten har fått rumpa i åratal.

Dessa förhistoriska smutsrännor - ett brett sortiment av maskar, trilobiter, och andra djur som levde i jordens hav för hundratals miljoner år sedan - antas ha spelat en nyckelroll för att skapa förutsättningar som krävs för att marint liv ska blomstra. Deras verksamhet förändrade själva havets kemiska sammansättning och mängden syre i haven, i en process som kallas bioturbation.

Men hjälpte eller hindrade denna bioturbation expansionen av komplext djurliv? En ny Yale -studie, publicerad i tidningen Earth and Planetary Science Letters , fann att havsbottenhålare verkligen var till stor hjälp.

"Bioturbating djur är ett av våra främsta exempel på ekosystemingenjörer, säger ledande författaren Lidya Tarhan, en biträdande professor i jord- och planetvetenskap vid Yale. "De spelar en viktig roll för att forma den kemiska sammansättningen av haven, och även, på geologiska tidsskalor, atmosfären."

Bioturerande djur som lever och gräver i havsbottenens sediment blev först utbredda och aktiva under den tidiga kambriumperioden, för ungefär 541 miljoner år sedan. De var en del av den så kallade "Cambrian Explosion, "när de flesta djurgrupper med sofistikerade kroppsplaner och beteenden började dyka upp i snabb följd, enligt fossilregistret.

Men det finns mycket debatt bland jordforskare om vilken inverkan dessa grävare hade på sin omgivning.

Till exempel, det finns sambandet mellan bioturbation och tillgången på fosfor - ett kritiskt näringsämne som är nödvändigt för allt liv. Tillgängligheten av fosfor avgör storleken på den globala biosfären och komplexiteten i livet den kan stödja. Fosfor når havsbotten främst i form av plankton, vars slaktkroppar sjunker till botten av havet efter döden, och från havsvatten som cirkulerar uppåt längs marginalerna på kontinenter.

En stor mängd ny forskning har antytt att tidiga grävare tog fosfor och begravde det, effektivt kväver tillförseln av detta livsskapande näringsämne. Teorin föreslår också att bioturbation förändrade hur kol begravas under havsbotten, vilket leder till en utbredd minskning av syre i vattnet.

En separat forskningsgrupp om bioturbation - baserad på evolutionsteori och observationer från fossilregistret - erbjuder en mycket annorlunda förutsättning. Denna teori hävdar att havsbottens grävning skulle ha lett till mer biologisk sofistikering, inte mindre, när det gäller djurstorlek och beteende.

"Vi har länge haft dessa två stora tänkesläger, i grunden i strid med varandra, beträffande de tidigaste djurs roll i utformningen av havskemi, bostad, och ekologi, "Sa Tarhan.

Yale -teamets nya arbete syftar till att lösa frågan.

För studien, Tarhan och hennes kollegor skapade nya modeller av fosforcykling och bioturbation som mer exakt skildrar båda processerna. Till exempel, Hon sa, tidigare modeller stod inte för den stora mängden fosforrika mineraler som bildas i sediment på havsbotten. Likaså, tidigare modellering antog att bioturbation var en allt-eller-ingenting-aktivitet som fungerade nästan som en på-av-omkopplare, snarare än ett beteende som ökade gradvis.

"Vårt arbete har, för första gången, förenade de två stora ramarna om tidiga djurs roll för att driva förändringar i de evolutionära och biogeokemiska landskapen i jordens tidiga hav, "Tarhan sa." Tidiga grävande djur främjade verkligen uppkomsten av allt mer produktiva och komplexa ekosystem och hjälpte till att främja den kambriska explosionen, snarare än att kväva eller fördröja dess inverkan. "