Fosilele noi descoperite în China evidențiază o diversitate amețitoare a vieții cambriene

De-a lungul malurilor râului Danshui din China se află o comoară de fosile care pot rivaliza cu cel mai faimos ansamblu de fosile cambriene dintre toate, Burgess Shale din Canada. Situl vechi de aproximativ 518 milioane de ani conține o abundență amețitoare de forme de viață ciudate și minunate, frumos conservate, de la meduze și jeleuri de pieptene până la artropode și alge.

Până acum, cercetătorii conduși de paleontologul Dongjing Fu de la Universitatea Northwest din Xian, China, au colectat 4.351 de exemplare la noul sit, reprezentând 101 taxoni sau grupuri diferite de organisme. Dintre acești taxoni, aproximativ 53% nu au fost niciodată observați până acum, raportează Fu și colegii ei în 22 martie. Ştiinţă — nici măcar în alte situri de fosile cambriene bine-cunoscute, cum ar fi Burgess Shale, vechi de 508 milioane de ani, sau un sit vechi de 518 milioane de ani, cunoscut sub numele de Chengjiang, tot în China.

„Este o descoperire interesantă”, spune Jean-Bernard Caron, un paleontolog la Muzeul Regal Ontario din Toronto, care nu a fost implicat în studiu. În perioada Cambriană, care a început acum aproximativ 542 de milioane de ani, viața s-a diversificat extrem de rapid. Au apărut atât de multe forme noi într-o perioadă de timp atât de scurtă încât această diversificare este cunoscută sub numele de explozia Cambriană. Descoperirea „arată că există speranță pentru noi descoperiri” ale altor situri de fosile cambriene, spune el.

Astfel de site-uri reprezintă instantanee ale vieții cu mult timp în urmă și niciun site nu poate portretiza adevărata diversitate a vieții de pe Pământ la un moment dat, spune Caron. „Este un puzzle uriaș și avem doar câteva piese… Dar cu cât avem mai multe piese, cu atât avem mai multe șanse să înțelegem viața în acel timp.”

Noul depozit de fosile, numit biota Qingjiang, a fost observat pentru prima dată în 2007, spune coautorul Xingliang Zhang, un paleontolog și la Universitatea Northwest. „Lucrez la fosile de tip Burgess Shale de mulți ani și știu ce fel de roci păstrează. [them]”, spune Zhang.

În timpul unei expediții pe teren în acel an, el și studenții săi investigau un alt strat de rocă care datează din Cambrian. La ora prânzului, spune el, s-a întâmplat să stea pe următorul strat inferior de roci, în timp ce era bătut de apa râului – și a recunoscut imediat că stratul fin de argilă era cadrul perfect de conservare pentru fosile. „Am despicat piatra de lut și am găsit o Leanchoilia [a kind of segmented arthropod] repede.” Au urmat în curând multe alte descoperiri.

Situl este remarcabil pentru calitatea conservării animalelor, spune Allison Daley, paleontolog la Universitatea din Lausanne din Elveția, care nu a fost implicat în noul studiu, dar a scris un comentariu care îl însoțește în Ştiinţă. „A existat foarte puțin metamorfism sau efect de intemperii, care îi afectează pe alții [Cambrian fossil] site-uri, cum ar fi Burgess sau Chengjiang. Vedem fosile aproape curate în acest sit.” Ea menționează o imagine uimitor de clară a unei meduze. „Adică, dacă ai lovi o meduză pe o stâncă, așa ar arăta.”

Minuni ciudate

Conservarea excelentă a fosilelor Qingjiang dezvăluie detalii morfologice fine ale unora dintre formele de viață care au trăit în mările Cambrian, cum ar fi o algă ramificată (stânga) și corpul segmentat al unui artropod numit megacherian (dreapta).

Spre deosebire de alte fosile cambriene, biota Qingjiang pare să conțină o proporție mare de meduze sau cnidari și jeleuri de pieptene, numite și ctenofore. Aceste specii, în special jeleurile de pieptene, sunt extrem de rare în alte locuri.

Cu atât de multe fosile de ctenofore păstrate atât de bine, spune Daley, studierea formelor lor poate ajuta să răspundă unei dezbateri de lungă durată: dacă jeleurile sau bureții sunt cel mai primitiv animal din arborele lor genealogic. Oamenii de știință au crezut că bureții apar mai aproape de baza copacului, pe baza formelor lor foarte simple. Dar unele analize moleculare au sugerat că jeleurile de pieptene pot fi la baza copacului.

„Este greu de dezlegat relațiile exacte dintre acestea [creatures]”, spune Daley. „Aceste grupuri timpurii de ramificare s-au separat unul de celălalt cu atât de mult timp în urmă… Deci obțineți mai multe informații despre [them] la acest nou sit, unde conservarea este cu adevărat uimitoare, chiar va umple un gol.”

Burgess Shale, un depozit vast de roci purtătoare de fosile din Munții Stâncoși din Canada, a fost descoperit în 1909. Acest sit a fost cel care a oferit oamenilor de știință pentru prima dată o privire asupra exploziei cambriene, diversificarea rapidă a vieții care a avut loc în acea perioadă. Siturile Burgess și Chengjiang, separate astăzi de 10 milioane de ani și jumătate de lume, au doar aproximativ 15% din aceiași taxoni.

Ar putea fi de așteptat, spune Daley, având în vedere diferențele lor atât în ​​spațiu, cât și în timp. Dar siturile Qingjiang și Chengjiang, care datează din aceeași perioadă de timp și sunt separate astăzi de doar 1.050 de kilometri, împărtășesc doar 8% din taxonii lor, spune ea. Cercetătorii sugerează însă că situl Qingjiang ar fi putut fi un mediu marin puțin mai adânc. Dacă da, acea diferență în mediul antic ar fi putut fi motivul pentru care asamblarea creaturilor este atât de diferită, spune Daley.

Noua lucrare este preliminară, reprezentând doar prima dintre ceea ce este probabil să fie un potop de studii care descriu fosilele găsite pe sit, spune Zhang. „Abia începem!”

Chiar și după 110 de ani de săpături în regiunea Burgess Shale, paleontologii încă descoperă situri noi bogate și creaturi noi bizare, adaugă Caron, de la Muzeul Regal Ontario din Canada. Chiar vara trecută, el și colegii au făcut noi descoperiri, inclusiv o creatură enigmatică în formă de scut pe care a numit-o „nava-mamă”.