Leben in der Ediacara-Zeit. Ryan Somma/Wikimedia Commons
Die Kambrische Explosion ist zu Recht berühmt für die vielen seltsamen und exotischen Kreaturen, die sich in dieser Zeit entwickelten. Von Anomalocaris bis Wiwaxia, viele dieser heute ausgestorbenen Organismen erscheinen uns heute so fremd, wie es wahrscheinlich jedes außerirdische Leben wäre.
Aber es gibt eine weniger bekannte, aber ebenso seltsame Periode in der Geschichte des Lebens auf der Erde, die Ediacaran . Lassen Sie uns eine Reise zurück über eine halbe Milliarde Jahre machen, um zu sehen, was für Dinge den Planeten durchstreiften.
Was war die Ediacara-Ära?
Die Ediacaran-Zeit auch als Vendian bezeichnet war eine geologische Periode des Präkambriums, die sich von vor etwa 635 Millionen Jahren bis zum Beginn des viel berühmteren Kambriums vor etwa 540 Millionen Jahren erstreckt. Es markiert das Ende des Proterozoikums undBeginn des Phanerozoikums, das noch andauert.
Als Referenz wird die geologische Zeit im weiteren Sinne die Geschichte der Erde in vier Äonen unterteilt, die die meisten markieren.große geologische Veränderungen in der Erdgeschichte und kann mehr als eine Milliarde Jahre umfassen. Diese werden weiter in Epochen unterteilt, basierend auf Größenordnungen kleinerer Zeiträume, die Hunderte von Millionen von Jahren umfassen, dann Perioden zig Millionen, Epochen und so weiter.
Kurz vor dieser Ära hätte die Erde in der Tat sehr fremd ausgesehen, mit den Kontinenten der Welt in einer völlig anderen Position, Land größtenteils ohne Leben und die Meere auch sehr spärlich. Alles Leben, das existierte, war in erster Linieeinzellig oder mikroskopisch, hauptsächlich bestehend aus riesigen Bakterien- und Algenkolonien sowie seltsamen Organismen, die Akritarchen genannt werden zumindest so, wie wir es anhand überlebender Fossilien sagen können.
Was das Ediacaran jedoch so besonders macht, ist das erste Auftauchen größerer, komplexerer Lebensformen. Es war gewissermaßen die Grundlage für die viel beeindruckendere Explosion in Lebensformen, die wir im Kambrium sehen . Zusammenfassend als „Ediacara Biota“ bezeichnet, sind die Fossilien, die wir in dieser Zeit gefunden haben, in der Tat sehr, sehr seltsam.
Es war eine Offenbarung, als solche Fossilien zum ersten Mal entdeckt wurden, wie die meisten Wissenschaftlerhatten wenig Hoffnung, dass jemals Fossilien in so alten Felsen wie dem Ediacaran gefunden werden würden. Der Grund dafür ist, dass ältere Felsen dazu neigen, tief vergraben zu sein und eine sehr lange Zeit hatten, um von den Gesteinen gequetscht, gebogen, geknickt und geschmolzen zu werdenHärten der Plattentektonik.
Diese Prozesse sind eindeutig nicht gut für die Erhaltung empfindlicher Organismen. Das änderte sich jedoch Ende des 20. Jahrhunderts, als Makroskopische Fossilien von Tiere mit weichem Körper, Algen und Fossil Bakterien wurden in älteren Gesteinen aus dem Ediacaran an einigen Orten auf der ganzen Welt gefunden.
Ediacara-Fossilien wurden jetzt an verschiedenen Orten gefunden, einschließlich der Ediacaran-Hügel von Australien, wo erstmals Ediacara-Fossilien gefunden wurden und woher die Ära ihren Namen hat. Andere bemerkenswerte Orte für Fossilien aus der Ediacara-Ära sind Mistaken Point in Neufundland und das Weiße Meer in Russland.
Diese Entdeckungen lösten ein starkes Interesse am Ediacaran und dem Proterozoikum aus, das bis heute andauert.
Aber dazu später mehr.
Was geschah in der Ediacara-Zeit?
Durch das Studium der Gesteine dieser Zeit auf der ganzen Welt ist es Geologen gelungen, sich eine ungefähre Vorstellung davon zu machen, was während dieses kritischen Moments in der Erdgeschichte vor sich ging. Die Zeit ist gekennzeichnet durch einen schnellen Rückzug von Eisschilden und Gletschern in derGebiete, in denen Ediacara-Felsen gefunden wurden.
Dies markiert das Ende des sogenannten und passend benannten kryogenische Periode auch bekannt als "Schneeballerde" Wenn angenommen wird, dass Eisschilde fast den gesamten Planeten umhüllt haben. Dies ist offensichtlich nicht förderlich für die Evolution von komplexem Leben, daher sollte es nicht überraschen, dass es in der Folge schnelle Veränderungen in der Evolution gab.
Die Analyse von Gesteinen aus dieser Zeit scheint auch darauf hinzudeuten, dass der atmosphärische Sauerstoffgehalt während dieser Zeit erheblich zu steigen begann. Einige haben spekuliert, dass dies zu einem messbaren Rückgang der Kohlenstoffisotope in Meeressedimenten dieser Zeit führte, wahrscheinlich aufgrund einer erhöhten Oxidation indie Weltmeere.
Diese Periode war auch tektonisch gesehen unglaublich aktiv und führte schließlich zur Bildung eines Superkontinents namens Pannotia ungefähr über dem Südpol der Erde gelegen. Diese gigantische Landmasse blieb bis vor etwa 550 Millionen Jahren intakt, als sie dann erneut zu zerbrechen begann.
In der Tat eine ziemlich dramatische Reihe von Ereignissen.
Warum sind Ediacara-Fossilien selten?
Wir haben das oben kurz angesprochen, aber die kurze Antwort lautet, weil die Felsen, in denen sie gefunden werden, so unglaublich alt sind. Fossilien sind sowieso unglaublich selten, aber je mehr Zeit sie im Felsen verbringen, desto länger müssen sie es tundurch die nie endenden Prozesse der Erdsysteme zerstört oder bis zur Unkenntlichkeit verändert werden.
Um Ihnen eine Vorstellung von dem Problem zu geben, die Wahrscheinlichkeit, dass die Überreste eines Organismus versteinern, ist unbedeutend gering. Tatsächlich ist es so gering, dass es ein kleines Wunder ist, dass wir überhaupt jemals welche finden. Wenn die Überreste den Verzehr, die vollständige Verrottung und die Erosion durch Sedimentprozesse überleben, sie müssen dann das Glück haben, tatsächlich auf irgendeine Weise konserviert zu werden.
Wenn ein Organismus in einer aquatischen Umgebung stirbt, besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass er mit Sediment bedeckt und konserviert wird, aber an Land stehen die Chancen gut.nahe Null dass dies passieren wird. Um eine Art Umschlagberechnung der Wahrscheinlichkeit zu geben, dass, wenn jede einzelne Person in den Vereinigten Staaten getötet würde ungefähr 320 Millionen Menschen, alles, was wir in ein paar Millionen übrig hättenJahre ist eine Auswahl von 60 Knochen oder etwa ein Viertel eines Skeletts.
Aber das ist nur der erste Schritt. Einmal versteinert, müssen die Überreste die Strapazen der Zeit überdauern, um heute ausgegraben und gefunden zu werden. Sobald sich Gesteine gebildet haben, unterliegen sie einer Vielzahl von Prozessen, vonVulkanismus bis hin zu enormen Kollisionen von Kontinenten, die alle das Potenzial haben, im Laufe der Zeit Gesteinsschichten zu zertrümmern, zu brechen, zu schmelzen oder freizulegen.
Dies führt dazu, dass alle darin enthaltenen Fossilien entweder vollständig zerstört durch Schmelzen, Freilegen oder Erosion oder bis zur Unkenntlichkeit verändert gekocht, zerquetscht, geschert usw. werden. Je weniger Zeit ein Fossil „in“ verbringen kannBoden", sozusagen, desto besser sind die Überlebenschancen für uns zu finden.
Denken Sie daran, dass es auch in der Vergangenheit Fossilien gegeben haben wird, aber ohne Menschen, die sie gefunden hätten, wären sie einfach ihrem Schicksal überlassen worden.
Für Fossilien, die mehr als eine halbe Milliarde Jahre alt sind, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie diese ganze Zeit relativ unbeschadet überstehen, statistisch gesehen ein echtes Wunder.
Warum sind Ediacara-Fossilien so wichtig?
Abgesehen von dem unglaublichen Glück, dass sie tatsächlich gefunden wurden, stellen diese Fossilien einen der wichtigsten Schritte in der Evolution des Lebens auf diesem Planeten dar. Soweit wir wissen, sind die Fossilien, die in Ablagerungen aus dieser Zeit gefunden wurden, die ersten komplexes vielzelliges Leben auf der Erde.
Während mehrzelliges Leben vor dem Ediacaran bekannt war, ist dies das erste Mal, dass wir die Spezialisierung von Zellen innerhalb eines Organismus erhalten, um verschiedene Aufgaben zu erfüllen. In Ihrem Körper haben alle Ihre Zellen die gleiche DNA, entwickeln sich aber je nach zu unterschiedlichen Formen und Größenwelche Aufgabe sie für den Körper als Ganzes zu erfüllen haben.
Haarzellen unterscheiden sichaus Gehirnzellen, und beide unterscheiden sich von Muskelzellen usw. Soweit uns bekannt ist, scheint die "Ediacara-Biota" die erste Gruppe von Organismen zu sein, die diese Differenzierungsstrategie entwickelt hat.
Dies ist offensichtlich ein unglaublich kritischer Schritt in der Evolution komplexerer Lebensformen. Die Organismen, die sich zu dieser Zeit entwickelten, waren die Vorläufer von Organismen mit Skeletten.
Aber warte, es wird besser. Die meisten, wenn nicht alle, überlebenden Fossilien von Organismen aus dieser Zeit sind so seltsam, dass wir sie noch nicht zufriedenstellend klassifizieren könnengroßer evolutionärer „Baum des Lebens“ wie Sie gleich herausfinden werden.
Welche Tiere lebten in der Ediacara-Zeit?
Und nun endlich zum Hauptereignis. Was folgt, sind einige Beispiele der seltsamsten Kreaturen, die sich in dieser Zeit entwickelt haben.
Viele davon sind so seltsam, dass sie heute keine wirklichen Analogien haben. Klar ist jedoch, dass einige von ihnen in gewisser Weise die Vorgänger von zumindest einem Teil des heute lebenden Lebens sein müssen, aber von welchen und von welchen lebender Hauptstamm Arthropoden, Weichtiere usw., muss noch richtig etabliert werden.
Halt dich fest, das wird wild.
1. Arkarua adami ist sehr schwer einzuordnen
Eine der seltsamsten Kreaturen aus dieser Zeit ist ein rätselhaftes Exemplar namens Arkarua Adami. Eher ein Abdruck oder Abdruck als versteinerte Überreste, dieses Tier scheint scheibenförmig gewesen zu sein und kann entfernt mit der heutigen Zeit verwandt sein Stachelhäuter wie Seeigel.
Der Organismus scheint ein erhabenes Zentrum mit einer Reihe von Graten um seinen Rand gehabt zu haben. In dem erhabenen Zentrum scheint die Kreatur auch eine fünfzackige zentrale Vertiefung zu haben, die mit Linien aus kleinen Punkten markiert ist. Diese Exemplare wurden bisher entdecktDie Größe reicht von 1/8 Zoll 3 mm bis 25/64 Zoll 10 mm.
Der Name Arkarua leitet sich vom Namen der Aborigines für eine mythische Riesenschlange namens „Arkaroo“ ab.
Wissenschaftler haben noch keine Ahnung von seiner inneren Struktur, was die Klassifizierung dieses Organismus, gelinde gesagt, problematisch macht. Seine allgemeine Morphologie teilt jedoch einige Merkmale mit Stachelhäutern, daher ist dies eine so gute Wette wie jede andereGeschenk.
Einige neuere Forschungen wurde durchgeführt, die Aufschluss darüber geben könnte, wie sich das Tier im Leben ernährte, aber dies ist höchst spekulativ.
2. Tribrachidium heraldicum war in der Tat sehr seltsam
Eine weitere seltsame Kreatur aus dieser Zeit ist Tribrachidium heraldicum. Es ist so seltsam, dass Wissenschaftler es wirklich keinem lebenden Stamm zuordnen können.
Diese Fossilien, die gefunden wurden, haben eine einzigartige triradiale Symmetrie und es wird angenommen, dass sie eine halbkugelförmige Form hatten. Wie andere Ediacara-Biota sind die einzigen Fossilien, die wir von dieser Kreatur gefunden haben, negative Abdrücke auf der Basis von Sandsteinbetten.
Der mittlere Teil des Fossils hat drei hakenförmige Grate oder Arme, und seine Lappen sind zu schwachen Spiralen verdreht. Die Exemplare reichen in der Regel von 1/8 Zoll 3 mm bis 1 und 37/64 Zoll 40 mm.Im Leben, es wird angenommen, dass Tribrachidium verwendete wahrscheinlich eine Art spezielle Suspensionsfütterung, die darauf beruhte, Wasserströme über seine drei "Arme" zu seinen zentralen Vertiefungen zu leiten.
Es ist das beste Beispiel für eine Gruppe ausgestorbener Tiere namens Trilobozoa hat aber ansonsten keine Analogien heute. Es zeigt jedoch einige Ähnlichkeiten zum Leben edrioasteroide Stachelhäuter die ähnlich erhabene Grate in der Mitte ihres Hauptkörpers haben.
Einige Wissenschaftler haben es auch als entfernten Verwandten des Stammes klassifiziertCnidaria Korallen und Anemonen.
Exemplare der Kreatur wurden zuerst in gefunden Rawnslay-Quarzit und Flinders Ranges ein Südaustralien, aber sie wurden auch in anderen Ediacara-Formationen in der Ukraine und in Russland gefunden.
3. Spriggina könnte ein früher Arthropode sein oder etwas ganz anderes
Ein weiterer faszinierender Organismus aus der Ediacaran ist Sprigginia. Anscheinend einer Art Feder ähnelnd, sind sich die Wissenschaftler nicht ganz sicher, wo sie die Kreatur im evolutionären „Baum des Lebens“ platzieren sollen.
Seine auffälligsten Merkmale sind eine offensichtliche bilaterale Symmetrie und etwas, das an einem Ende eine Art gepanzerter „Kopf“ zu sein scheint. Zuerst in Ediacara-Felsen aus Australien gefunden, reichen Exemplare des Organismus in der Größe von 1 bis 1/5 Zoll 3 cm und 2 Zoll 5 cm.
Manche glauben, dass es ein Raubtier war, seine Unterseite war mit zwei Reihen robuster ineinandergreifender Platten bedeckt, während eine Reihe seine Oberseite bedeckte; seine vorderen Segmente verschmolzen zu einem „Kopf“.
Es wurden einige Anstrengungen unternommen, um es mit modernen Stämmen in Verbindung zu bringen, wobei einige Wissenschaftler behaupteten, es sei ein frühes Ringelwurz Wurm, ein Rangeomorph-ähnlicher Wedel einer ausgestorbenen Pflanze, a Variante von Charniodiskus, ein proartikulatan, oder ein Arthropode möglicherweise entfernt verwandt mit dem Trilobiten der kambrischen bis permischen Zeit.
Seine Verbindung zu Trilobiten könnte jedoch einfach ein frühes Beispiel für eine sogenannte konvergente Evolution sein. Hier entwickeln Kreaturen aus nicht verwandten Stämmen unabhängig voneinander physische Merkmale, wie die Flügel von Vögeln und die von Fledermäusen.
4. Weiß der Himmel wasDickinsonia war
Ein weiteres faszinierendes Geschöpf aus Ediacaran ist ein weiteres rätselhaftes Fossil namens Dickinsonia. In mehr oder weniger allen Ediacara-Felsformationen zu finden, gibt es keinen Konsens darüber, zu welchen modernen Phyla es gehört, wenn überhaupt.
Die Fossilien ähneln bilateral symmetrischen, gerippten, ovalen Formen, aber darüber hinaus sind nur wenige andere Merkmale der lebenden Kreatur erhalten geblieben. Die Exemplare können von ungefähr kreisförmig bis zu der häufigeren ovalen Form reichen, die sich zu einem Ende hin ausdehnt und zu zeigen scheintdass der Hauptkörper segmentiert war.
Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass das Segment ähnlich wie bei modernen Luftmatratzen mit Wasser gefüllt werden könnte, aber dies wird heiß diskutiert.
Typische Exemplare haben eine Länge von weniger als einem Zoll bis zu 4 Fuß und 7 Zoll 1,4 Meter. Die Dicke kann auch von einem Bruchteil eines Millimeters bis zu etwa einem Zoll variieren.
Verschiedene Theorien deuten darauf hin, dass es sich möglicherweise um eine Form von Pilzen oder um ein eigenständiges und längst ausgestorbenes Königreich von Organismen handelt.
Jedoch haben einige neuere Studien herausgefunden, was zu sein scheint Nachweis von Cholesterinmolekülen in Fossilien von Dickinsonia, die darauf hindeuten könnten, dass es sich um sehr frühe Tiere handelte, möglicherweise ähnlich wie Würmer.
5. Kimberella sah aus wie eine Art alte Schnecke
Ähnlich, sehr grob, einer modernen Schnecke, Kimberella ist ein weiteres seltsames Fossil aus dem Ediacaran. Seine Abstammung ist noch unbekannt und gilt als längst ausgestorben, aber er zeigt bilaterale Symmetrie wie viele andere Organismen aus dieser Zeit.
Zuerst in den Ediacaran-Hügeln in Australien gefunden, wurden jetzt andere in anderen Ablagerungen in Russland gefunden. Es wurde ursprünglich mit Quallen in Verbindung gebracht, aber seitdem wurden Fossilien gefunden, die mit Kratzspuren auf Felsen in Verbindung gebracht wurden, von denen angenommen wird, dass sie von ihren Mundwerkzeugen stammen.
Einige haben postuliert, dass es eine ähnliche Lebensweise wie moderne Meeresschnecken oder andere Schnecken lebte, indem es sich von Decken aus Mikroorganismen auf Unterwasseroberflächen ernährte.
Die genaue Klassifizierung der Kreatur ist für die Taxonomie ziemlich wichtig, da sie bei der Interpretation einiger Geheimnisse der späteren kambrischen Explosion helfen kann. In erster Linie die Tatsache, dass, wenn es sich um eine frühe Molluske handelt oder zumindest um ein Protosom - die so genannt wurden, weil esdachte man maldie erste Phase in ihrer Darm Entwicklung war die Bildung von a Mund - Protosom bedeutet 'erster Mund', könnte darauf hindeuten Protostom- und Deuterostom-Linies wahrscheinlich vorher abgewichenvor 555 Millionen Jahren bei Deuterostomien - 'zweiter Mund - Darmentwicklung beginnt mit dem Anus . Selbst wenn es ein Bilaterianer, aber kein Weichtier wäre, würde sein Alter darauf hinweisen Tiere diversifizierten schon lange vor Beginn des Kambrium.
6. Glaub es oder nicht, Reichweite soll ein Tier gewesen sein
Reichweite ist noch ein anderer einer der seltsamen Kreaturen, die in Ediacara-Felsen gefunden werden. Ein sechsfacher, radialsymmetrischer Organismus, das bemerkenswerteste Merkmal dieser Kreatur ist sein blatt- oder wedelartiges Aussehen.
Aus diesem Grund ist es Ihnen verziehen zu denken, dass dies tatsächlich eine Art prähistorische Pflanze sein könnte.
Reichweite war eines der ersten komplexen Lebewesen, das im Präkambrium gefunden wurde, und ist immer noch eines seiner auffälligsten Beispiele. Die Größe der Exemplare reicht von etwa 25/64 Zoll 1 cm bis über 3 und 15/16 Zoll10 cm in der Länge und es wird angenommen, dass sie sich an Unterwasseroberflächen eingebettet oder befestigt haben, ähnlich wie moderne Seestifte.
Bisher wurden etwa sechs ähnliche Kreaturen gefunden, die alle in die Familie der Rangeomorphen benannt nach Reichweite.
7. Ernietta kann wie eine matschige Schüssel ausgesehen haben
Und zum Schluss dürfen wir die präsentierenebenso seltsamErnietta . Ähnlich im Lebensstil wie obenReichweite, diese Kreatur soll ihre Tage teilweise begraben auf dem Meeresboden verbracht haben.
Das Tier hat keine lebenden Verwandten soweit wir das beurteilen können und wurde erstmals um 1966 in fossilen Gesteinen aus dem Ediacara-Zeitalter in Namibia entdeckt. Wissenschaftler, die die Überreste dieses Organismus untersucht haben, glauben, dass es einer Art gekräuseltem offenem Sack ähnelteoder umgedrehte Glocke, die direkt über dem Punkt saß, an dem ein Wasserkörper auf den Meeresboden traf.
Es wird derzeit angenommen, dass es durch Suspensionsfütterung ernährt aus der Wassersäule würden sich kleine Wirbelströme in seiner "Schüssel" bilden. Es ist jedoch möglich, dass einige Nahrungsanhänge verwendet wurden, aber nicht erhalten sind.
Wie die meisten Kreaturen, die wir oben beschrieben haben, ist es sehr schwierig, Ernietta basierend auf modernen Stämmen zu klassifizieren. Davon abgesehen könnte es sich um einen frühen Verwandten moderner Korallen handeln.
Und das ist ein Liebhaber alter Organismen.
Vertrauen Sie uns, wenn wir sagen, dass die oben genannten nur einige wenige der vielen seltsamen Kreaturen sind, die zu dieser Zeit existierten. Während wir nie wirklich sicher sein können, wie sie aussahen oder wo sie in das große Schema des Lebens auf der Erde passten, die sehrTatsache, dass wir über sie Bescheid wissen, ist an und für sich schon ein Wunder genug.