Spor af gammelt liv fortæller historien om tidlig mangfoldighed i marine økosystemer

Spor af gammelt liv fortæller historien om tidlig mangfoldighed i marine økosystemer
Spor af gammelt liv fortæller historien om tidlig mangfoldighed i marine økosystemer
Anonim

Hvis du kunne dykke ned til havbunden for næsten 540 millioner år siden lige forbi det punkt, hvor bølgerne begynder at bryde, ville du finde en eksplosion af liv - snesevis af ormelignende dyr og andre havdyr, der tunnelerer komplekse huller og strukturer i mudder og sand - hvor miljøet før havde været mest goldt.

Takket være forskning offentliggjort i dag i Science Advances af et internation alt forskerhold ledet af University of Saskatchewan (USask) er denne hurtige stigning i biodiversiteten - en af to sådanne store begivenheder over en 100-millioner-årig tidsperiode 560 til 443 millioner år siden - er en del af et klarere billede, der tegner sig af Jordens gamle oceaner og livet i dem.

"Vi kan se fra sporfossilerne - spor, stier, boringer og huledyr efterladt - at dette særlige miljø på havbunden, offshore, tjente som en 'digel' for livet," sagde USask palæobiolog Luis Buatois, hovedforfatter af artiklen. "I løbet af de næste millioner af år udvidede livet sig fra dette område udad til dybere farvande og indad i lavvandede farvande."

Undersøgelsen er kulminationen på over 20 års arbejde fra Buatois og holdet, som undersøgte hundredvis af klippeformationer på steder på tværs af alle kontinenter.

"Indtil nu er disse to begivenheder - den kambriske eksplosion og den store ordoviciske biodiversifikationsbegivenhed - for det meste blevet forstået gennem studiet af kropsfossiler - skallerne, skjoldene og knoglerne fra gamle havdyr," sagde Buatois. "Nu kan vi med tillid sige, at disse begivenheder også afspejles i sporfossilerne, som afslører arbejdet fra de bløde væsner, hvis kødfulde væv rådner meget hurtigt og derfor kun meget sjældent er bevaret."

For første gang har holdet vist tegn på, at dyr aktivt "konstruerer" deres økosystem - gennem konstruktionen af rigelige og forskelligartede huler på havbunden i verdenshavene i denne ældgamle tid.

"Undervurder aldrig, hvad dyr er i stand til at gøre," sagde USask-palæobiolog Gabriela Mángano, medforfatter af avisen. "De kan ændre deres fysiske og kemiske miljø, udelukke andre dyr eller tillade dem at blomstre ved at skabe nye ressourcer. Og de gjorde bestemt alle disse ting i disse gamle have."

De spor af fossilproducerende dyrs tekniske indsats kan have lagt grundlaget for større mangfoldighed i livet i havet. Forskerne identificerede en tidsforskydning på 20 millioner år under den kambriske eksplosion (det tidspunkt, hvor de fleste af de største grupper af dyr først optræder i fossiloptegnelsen) mellem diversificering i sporfossiler og i fossiler af dyrekroppe, hvilket tyder på, at de senere dyr udnyttede ændringer hvilket gjorde dem i stand til at diversificere endnu mere.

Undersøgelsen hjælper også med at løse et stort spørgsmål fra den geokemiske optegnelse, som viste, at meget af det gamle hav var udtømt for ilt og uegnet til liv. Ligesom oceanerne i dag havde det kambriske hav visse områder, der var fulde af liv, mens andre manglede de nødvendige betingelser til at understøtte det.

"Den kendsgerning, at spor af fossil distribution viser, at der var steder, hvor liv blomstrede ved siden af andre uden dyrs aktivitet gennem hele den tidlige kambriske periode, er et stærkt argument for ideen om, at zoner med nok ilt til at opretholde en mangfoldigheden af dyr eksisterede sideløbende med iltfattigt vand i dybere områder," sagde Mángano. "Det er en situation, der ligner, hvad der sker i moderne oceaner med iltminimumszoner i den ydre del af kontinentalsoklen og den øverste del af kontinentalskråningen, men iltede på lavt vand."

Undersøgelsen kunne give ny indsigt fra et evolutionært perspektiv i betydningen af omfattende klippeformationer af en lignende årgang fundet i Canada og andre steder, og hjælpe samfundet med at forberede sig på kommende udfordringer.

"En forståelse af ændringer, der fandt sted tidligt i vores planets historie, kan hjælpe os til at klare de nuværende udfordringer i moderne oceaner, især med hensyn til iltændringer," sagde Buatois.

Andre medlemmer af holdet er: USask PhD-studerende Kai Zhou, University of Portsmouth-forsker Nic Minter, Senckenberg am Meer instituttet (Hamburg) forsker Max Wisshak, College of Wooster (Ohio) palæontolog Mark Wilson, og statistiker Ricardo Olea fra United States Geological Survey.

Forskningen blev finansieret af tilskud fra Canadas Natural Sciences and Engineering Research Council tildelt Buatois og Mángano.

Populært emne.

Trends

Populær for måneden

  • 20 procent flere træer i megabyer ville betyde renere luft og vand, lavere kulstof- og energiforbrug

    Plantering af 20 procent flere træer i vores megabyer ville fordoble fordelene ved byskove, såsom forureningsreduktion, kulstofbinding og energireduktion, ifølge en undersøgelse i Ecological Modeling. Forfatterne af undersøgelsen, som blev udført på Parthenope Universitet i Napoli i Italien, siger, at byplanlæggere, beboere og andre interessenter bør begynde at lede i byerne efter naturressourcer og bevare naturen i vores byområder ved at plante flere træer.

  • NOAA: 2017 var det tredje varmeste år nogensinde i verden: NOAA, NASA-forskere bekræfter, at jordens langsigtede opvarmningstendens fortsætter

    Efter tre år i træk med rekordhøje temperaturer for kloden var Jorden en lidt køligere planet i 2017. Men ikke meget. Jordens globale gennemsnitlige temperatur for 2017 gjorde det til det tredjevarmeste år i NOAA's 138-årige klimarekord, efter 2016 (varmeste) og 2015 (næstvarmeste).

  • Langsigtet opvarmningstendens fortsatte i 2017: NASA, NOAA

    Jordens globale overfladetemperaturer i 2017 rangeret som de næstvarmeste siden 1880 ifølge en analyse fra NASA. For at fortsætte planetens langsigtede opvarmningstrend var de globale gennemsnitlige temperaturer i 2017 1,62 grader Fahrenheit (0,90 grader Celsius) varmere end gennemsnittet fra 1951 til 1980, ifølge forskere ved NASA's Goddard Institute for Space Studies (GISS) i New York.

  • Midlertidige 'badekarafløb' i havkoncentratfloden

    Et eksperiment med den største flotille af sensorer, der nogensinde er udsat i et enkelt område, giver ny indsigt i, hvordan havaffald, eller flotsam, bevæger sig på havets overflade. Eksperimentet udført i Den Mexicanske Golf nær stedet for Deepwater Horizon-olieudslippet placerede hundredvis af drivende sensorer for at observere, hvordan materiale bevæger sig på havets overflade.

  • Kødædere af dyr kunne være vores magtfulde allierede

    Kødædende dyr, der lever i og omkring menneskers beboelse, er i tilbagegang med en hidtil uset hastighed - men de kan give afgørende fordele for menneskelige samfund. En international gennemgang ledet af forskere fra University of Queensland har afsløret, at rovdyr og ådselædere lige fra flagermus til leoparder og gribbe er værdifulde for menneskers sundhed og velvære.

  • Jaghunde som mulige vektorer for infektionssygdommen tularaemia

    Tulariæmi er en smitsom bakteriesygdom, der er livstruende for gnavere, kaniner og harer, men som også kan smitte mennesker og hunde. Mens kontakt med forurenet blod eller kød gør jægere til en højrisikogruppe, er hyppigheden af infektioner blandt jagthunde ikke blevet undersøgt meget.

  • Hvordan planter ser lys

    Proteinerne PCH1 og PCHL hjælper planterne med at tilpasse sig deres omgivelser. Planter reagerer følsomt på ændringer i deres omgivelser og besidder evnen til at tilpasse sig dem. De bruger fotoreceptorproteinet phytochrom B til at se lys og regulerer derefter processer som frøspiring, kimplanteudvikling, langsgående vækst og blomsterdannelse.

  • En overlevelseslektion fra flagermus: At spise variation får arterne til at formere sig

    Kost er en vigtig faktor, der påvirker alle arters overlevelse og udvikling. Mange undersøgelser har vist, at når arter udvikler sig fra at være et rovdyr eller insektæder til at være vegetar, stiger hastigheden, hvormed nye arter opstår. Men en ny undersøgelse offentliggjort i Ecology Letters afslører, at altædende New World noctilionoid flagermus, de arter med diæter, der omfatter både plante- og animalske materialer, producerer flere generationer i det lange løb end speciali

  • Pentagon bygget med mineraliserede mikrober, der går forud for dinosaurer

    En ny undersøgelse ledet af The Australian National University (ANU) har fundet ud af, at nogle af byggestenene i Pentagon og Empire State Building blev lavet af mikrober, der levede for op til 340 millioner år siden, før dinosaurerne. Materialet, kendt som oolitisk kalksten, er et populært byggemateriale over hele verden og er næsten fuldstændigt lavet af millimeterstore kugler af karbonat kaldet ooider.

  • Klimaændringer forbundet med flere blomstrende skove

    Ny forskning fra en videnskabsmand fra Florida State University har afsløret et overraskende forhold mellem stigende atmosfærisk kuldioxid og blomsteropblomstringer i en fjerntliggende tropisk skov. FSU-forskere, der studerede de rige tropiske skove på Panamas Barro Colorado-ø, fandt ud af, at stigningen i kuldioxid har sat scenen for en stigning i flere årtier i den samlede blomsterproduktion.

  • Bylys sætter fælder for trækfugle: Hvordan fugle bliver tiltrukket af kunstig lysforurening i byområder

    På deres efterårstræk sydpå på den nordlige halvkugle bliver snesevis af fugle lokket af kunstig lysforurening ind i byområder, der kan være en økologisk fælde, ifølge University of Delawares Jeff Buler. Buler, lektor i UD's Department of Entomology and Wildlife Ecology, og hans forskerhold brugte 16 vejrovervågningsradarer fra det nordøstlige USA over en syvårig periode til at kortlægge fordelingen af trækfugle under deres efterårsstop.

  • Kan det tage år fra dit liv at være for social?

    Store jordegern kaldet gulbugede murmeldyr lever i gennemsnit meget længere, hvis de er mindre sociale og mere isolerede, end hvis de er mere sociale og mindre isolerede, har en UCLA-ledet langtidsundersøgelse fundet. Et team af biologer studerede 66 voksne hunmurmeldyr fra 2002 til 2015 på Rocky Mountain Biological Laboratory i det vestlige Colorado.

  • Radioaktivitet fra olie- og gasspildevand fortsætter i Pennsylvania-strømsedimenter: Radioaktivitet i sedimenter på tre deponeringssteder målt 650 gange højere end norm alt

    Mere end syv år efter embedsmænd i Pennsylvania anmodede om, at bortskaffelsen af radiumfyldt fracking-spildevand i overfladevand begrænses, viser en ny Duke University-undersøgelse, at høje niveauer af radioaktivitet fortsætter i strømsedimenter på tre deponeringssteder.

  • Celler, der mangler kerner, kæmper for at bevæge sig i 3D-miljøer

    Forskere fra University of North Carolina Lineberger Comprehensive Cancer Center har afsløret nye detaljer om, hvordan kernens fysiske egenskaber påvirker, hvordan celler kan bevæge sig rundt i forskellige miljøer - såsom "blødt" væv som hjerne og fedt eller "

  • Bybende undersøgelse viser, hvordan planter mærker verden: Denne forståelse kan hjælpe kommercielle afgrøder til at modstå patogener og tørke

    Planter mangler øjne og ører, men de kan stadig se, høre, lugte og reagere på miljømæssige signaler og farer - især på virulente patogener. Det gør de ved hjælp af hundredvis af membranproteiner, der kan mærke mikrober eller andre belastninger.

  • Bio-fornybar proces kunne hjælpe ‘green’ plast

    Da John Wesley Hyatt patenterede den første industrielle plastik i 1869, var hans hensigt at skabe et alternativ til den elfenbensbro af elefanten, der blev brugt til at lave klavertangenter. Men denne tidlige plastik udløste også en revolution i den måde, folk tænkte på fremstilling:

  • Virus har vist sig at være en sandsynlig årsag til mystisk polio-lignende sygdom

    En større gennemgang af medicinske forskere fra UNSW Sydney har identificeret stærke beviser for, at en virus kaldet Enterovirus D68 er årsagen til en mystisk polio-lignende sygdom, der har lammet børn i USA, Canada og Europa. Undersøgelsen, af et hold ledet af UNSW professor Raina MacIntyre, direktør for NHMRC Center for Research Excellence in Epidemic Response, er offentliggjort i tidsskriftet Eurosurveillance.

  • Vacciner beskytter ikke opdrættede fisk mod sygdom

    Vaccinerne, der bruges af kommercielle fiskeopdrættere, beskytter ikke fisk mod sygdom, ifølge en ny undersøgelse. Undersøgelsen er udarbejdet af forskere ved University of Waterloo, det pavelige katolske universitet i Valparaiso og Chiles universitet i Valparaiso.

  • Varmetab fra Jordens indre udløser isskjold mod havet

    Grønlands indlandsis bliver mindre og mindre. Afsmeltningen sker med øget styrke og med en hastighed, som ingen modeller tidligere har forudsagt. I dag præsenterer forskere fra Arktisk Forskningscenter, Aarhus Universitet og Grønlands Naturinstitut i tidsskriftet Scientific Reports resultater, der for første gang viser, at den nordøstlige del af det dybe bundvand Grønlands fjorde bliver varmet op af varme, der gradvist tabes fra Jordens indre.

  • Hunkatte er mere tilbøjelige til at være højrehåndede, opdager forskere

    Forskere ved Queen's University Belfast har fundet ud af, at hunkatte er meget mere tilbøjelige til at bruge deres højre pote end hanner. Dr. Louise McDowell, Dr. Deborah Wells og professor Peter Hepper fra School of Psychology ved Queen's, rekrutterede 44 katte til undersøgelsen og fandt ud af, at selvom der ikke var nogen generel befolkningspræference som den menneskelige præference for højrehåndethed, var der en kønspræference.

Bedste anmeldelser for året