Vier miljard jaar lang waren de wereldzeeën het domein van eencellige microben. Maar opeens veranderde dat en ontstonden er allerlei exotische nieuwe levensvormen. Australische onderzoekers zijn er nu eindelijk achter waardoor dit sleutelmoment in de evolutie werd veroorzaakt.
Het is hen namelijk gelukt om een aantal van de oudste fossielen van complex, meercellig leven – zogenoemde Ediacarische biota – zeer nauwkeurig te dateren. Voor deze unieke ontdekking gebruikten de onderzoekers opeenvolgende lagen van vulkanisch gesteente als bladwijzers in het boekwerk van de geologische geschiedenis van onze planeet, klinkt het poëtisch.
Vulkanische tijdcapsule
Onderzoeker Anthony Clarke vertelt hoe ze te werk gingen. “De Coed Cohion Quarry in Wales bevat een overvloed aan fossielen van ondiep zeeleven uit lang vervlogen tijden. We hebben de uitbarsting van een oude vulkaan, waardoor de dieren door stof en lava zijn bedekt, gebruikt als een tijdmarkering. Zo is het ons gelukt om de fossielen te dateren op een leeftijd van 565 miljoen jaar, met een nauwkeurigheidsgraad van 0,1 procent”, aldus Clarke. “Soortgelijke Ediacarische fossielen zijn ook elders op de wereld in de grond gevonden. We kunnen nu met grote zekerheid zeggen dat ze deel uitmaakten van een extreem oude groep diersoorten, die zich ontwikkelde in de wereldzeeën, terwijl de Aarde langzaam ontdooide na een lange ijstijd.”
Bizarre wezens
De Ediacarische biota zagen er heel bijzonder uit. “Deze wezens leken in zekere zin op moderne zeediersoorten, zoals kwallen. Maar het waren nogal bizarre organismen. Sommige zagen eruit als een soort varen, anderen hadden de vorm van een kool, of zeeveren”, aldus de Britse geoloog.
De naam van de fossielen is eenvoudig te verklaren. “De fossielen uit de grond in Wales kunnen we direct linken aan de beroemde fossielen van Ediacara in Zuid-Australië. De naam komt van de Ediacara Hills, waar de eerste fossielen van Ediacarische biota gevonden zijn. Dit leidde indertijd tot de eerste nieuwe geologische periode die in meer dan een eeuw werd gevonden”, legt de Australische professor Chris Kirkland uit. “De Britse fossielen vormen een van de vroegste bewijzen van de grote aanwezigheid van meercellige organismen. Ze markeren een belangrijk keerpunt in de biologische historie van de Aarde en laten zien dat bepaalde geologische processen, zoals het ontdooien van onze planeet na een ijstijd, sterk verbonden zijn met de biologie, oftewel de overgang naar complexere, meercellige wezens.”
De studie maakt duidelijk hoe belangrijk het is om te begrijpen hoe honderden miljoenen jaren oude ecosystemen werken. Alleen zo kunnen we de mysteries uit het verre verleden van onze planeet ontrafelen en de evolutie van het leven op Aarde doorgronden.
Leven in het Ediacarium
Het Ediacarium is de laatste periode van het Neoproterozoïcum en duurde van 630 tot 542 miljoen jaar geleden. De eerste aanwijzingen voor complexere, nieuwe levensvormen, die in die tijd ontstonden, zijn afkomstig uit de Doushantuo Formatie in de provincie Guizhou in China en dateren van 600 miljoen jaar geleden. Daar zijn fossielen gevonden die zijn geïnterpreteerd als dierlijke embryo’s, maar of dit terecht is, staat nog niet vast. Ze worden namelijk ook wel gezien als grote zwavelbacteriën.
De eerste Metazoa
Gedurende het Ediacarium evolueerden de eerste Metazoa. Van deze meercellige organismen zijn op meer dan veertig plekken verspreid over de hele wereld fossielen gevonden van tussen de 575 en 542 miljoen jaar oud. Deze dieren hadden geen exoskelet, maar toch zijn een aantal van hun fossielen opvallend goed bewaard gebleven. De rol die deze organismen hebben gespeeld in de evolutie van het leven op Aarde is niet helemaal duidelijk. Er zijn wetenschappers die vermoeden dat ze de voorlopers waren van het leven dat tijdens de Cambrische explosie ontstond, maar anderen zien het als een evolutionair dood spoor.
Meer zuurstof na ijstijd
Tot ver in het Ediacarium was er sprake van een ijstijd. Dit weten we onder andere door afzettingen van de Gaskiersglaciatie, die 580 miljoen jaar oud zijn. Dit is net voor het ontstaan van de Ediacarische biota. Het lijkt er dan ook sterk op dat de evolutie van deze organismen verband houdt met de toename van de zuurstofconcentratie in de oceanen na het einde van de ijstijd.
