Meer dan een half miljard jaar geleden stierf een vreemd, wormachtig wezen terwijl het over de modderige zeebodem kroop. Zowel het organisme als het spoor dat het achterliet, bleven zo lang ongestoord dat ze fossielen werden. Nu helpen ze ons begrip van wanneer en hoe dieren evolueerden te herzien.

Het fossiel, dat ergens tussen 551 miljoen en 539 miljoen jaar geleden, in de Ediacaran-periode, vormde, voegt zich bij een groeiend aantal bewijzen dat het idee uitdaagt dat dierenleven op aarde op het toneel verschijnt in een gebeurtenis die bekend staat als de Cambrische explosie, die begon ongeveer 539 miljoen jaar geleden.

“Het duwt gewoon dingen steeds verder terug naar de Ediacaran”, zegt Rachel Wood, een geoscientist aan de Universiteit van Edinburgh, Verenigd Koninkrijk. De Cambrische explosie lijkt niet langer zo’n abrupte gebeurtenis in de geschiedenis van het leven op aarde te zijn, zegt ze. Een analyse van het fossiel, samen met enkele tientallen vergelijkbare exemplaren gevonden in dezelfde steensequentie in Zuid-China, is gepubliceerd in Nature.

“Het bijzondere aan dit artikel is dat het drie “home runs” bevat in hetzelfde manuscript van vijf pagina’s”, zegt Simon Darroch, paleontoloog aan de Vanderbilt University in Nashville, Tennessee. Ten eerste is het uitzonderlijk zeldzaam om een ​​dood dier te vinden dat is bewaard aan het einde van een pad dat het in leven heeft gemaakt, zegt hij. Ten tweede dateert het fossiel tot een cruciaal moment in de evolutie van het dierenleven.

En ten derde: “Het is zo’n bizar ogend organisme”, zegt Darroch. Het wezen, dat Yilingia spiciformis is genoemd en tot 27 centimeter lang was, lijkt een biologisch complex dier te zijn met een duidelijk voor- en achtereinde. “We hebben niet echt veel van die uit de Ediacaran,” zegt hij.

Oude organismen

Het rotsverslag heeft al onthuld dat de Ediacaran-zeeën rijk aan leven waren, maar veel Ediacaran-fossielen hebben vreemde anatomische kenmerken die anders zijn dan die bij moderne dieren worden gezien. Daarom hebben paleontologen moeite om de Ediacaran-organismen te relateren aan de wezens uit het Cambrium. Dit versterkte het idee dat de Cambrische explosie de dramatische eerste verschijning van bekende dieren vertegenwoordigde.

Maar de meningen zijn de afgelopen jaren begonnen te verschuiven. Sommige Ediacaran-organismen zijn erkend als dieren, ondanks hun eigenaardige anatomie, wat suggereert dat het dierenleven miljoenen jaren vóór de Cambrische explosie begon.

Yilingia spiciformis past in dat plaatje en zet het idee verder voort. Met een gesegmenteerd lichaam dat over zijn lengte symmetrisch is, heeft het een anatomie die duidelijker vergelijkbaar is met die van Cambrische dieren, zegt Shuhai Xiao, een paleontoloog bij Virginia Tech in Blacksburg en een co-auteur van de studie.

Bovendien laat het pad zien dat Y. spiciformis als een modern dier over de zeebodem zou kunnen kruipen. Paleontologen hebben slechts enkele bewijzen gevonden dat de vreemde organismen van de Ediacaran op dezelfde manier mobiel waren. Gezamenlijk betekenen de bevindingen van het Xiao’s team dat Y. spiciformis eruit zag en zich gedroeg als een Cambrisch dier – ondanks het feit dat hij tot 12 miljoen jaar eerder leefde dan wat gewoonlijk wordt beschouwd als het begin van de Cambrische explosie.

“In het verleden benadrukten paleontologen de verschillen tussen de Ediacaran en het Cambrium”, zegt Xiao. “Maar als je erover nadenkt, moest het leven door de grens gaan. Sommige geslachten moesten overleven.”

Nakomelingen zoeken

Het is niet duidelijk tot welke dierlijke afstamming Y. spiciformis behoorde. De onderzoekers suggereren dat het een familielid is van insecten en schaaldieren zoals garnalen en kreeften, omdat het beenachtige structuren lijkt te hebben. Als uit verdere analyse blijkt dat die structuren eigenlijk een artefact van het fossilisatieproces zijn, kan het dier in plaats daarvan een soort primitieve gesegmenteerde worm zijn.

“Er is een derde mogelijkheid”, zegt Xiao: het zou een voorouder van beide groepen kunnen zijn. Het idee dat gesegmenteerde wormen en garnaalachtige wezens allemaal zijn geëvolueerd uit een enkele groep gesegmenteerde dieren dateert uit de negentiende eeuw, maar het is controversieel omdat de meeste onderzoekers nu denken dat garnalenachtige dieren nauwer verwant zijn met nematodenwormen en andere wezens die groeien door een exoskelet af te werpen.

Xiao denkt dat de evolutie van segmenten een belangrijke gebeurtenis had kunnen zijn in de geschiedenis van het dierenleven. Gesegmenteerde dieren kunnen mogelijk meer of minder segmenten evolueren zonder hun biologie fataal te verstoren. Dus, zo redeneert hij, als een enkele groep gesegmenteerde dieren eenmaal is geëvolueerd, zou het een groot potentieel kunnen hebben om te diversifiëren in een hele reeks geslachten aangepast aan nieuwe niches, wat verklaart waarom het dierenleven floreerde een paar miljoen jaar nadat Y. spiciformis verscheen.

Maar Doug Erwin, een paleobioloog in het Smithsonian National Museum of Natural History in Washington DC, is niet overtuigd door het idee: hij denkt dat segmentatie waarschijnlijk meerdere keren is ontstaan ​​in de evolutie van dieren. Mede als gevolg daarvan denkt hij dat Y. spiciformis zelfs tot een geheel andere tak van de evolutionaire boom van dieren kan behoren, die sindsdien is uitgestorven.

Bronnen:

Nature