Grand Canyon, der er bedst kendt for sine svimlende klippevægge og kilometerdybe udsigter, har netop afsløret et mere subtilt vidunder: en eksplosion af gammelt liv.
Forskere har opdaget en skat af udsøgt bevarede bløddyrsfossiler, der er mere end en halv milliard år gamle og viser det tidlige dyreliv i slående detaljer. Disse fossiler, der stammer fra en ‘Goldilocks-zone’ med perfekte miljøforhold, viser et våbenkapløb med fødeinnovations og økologiske eksperimenter under den kambriske eksplosion – en tid, hvor livet udviklede sig hurtigt og voldsomt.
Delikate fossiler fra en ressourcerig fortid
Under ledelse af Giovanni Mussini fra University of Cambridge har et team af forskere udgravet tusindvis af mikroskopiske fossiler fra Bright Angel Shale i Grand Canyon National Park. I modsætning til de fleste fossiler fra Kambrium, som typisk er begrænset til hårdskallede trilobitter og brachiopoder, omfatter dette nye fund bløddyr, bløddyr og en særlig bizar orm med tænder, der minder om et væsen fra Star Wars.
“Disse sjældne fossiler giver os et mere fuldstændigt billede af, hvordan livet var i kambriumperioden,” siger Mussini.
Ved at kombinere disse fossiler med spor efter deres gravning, gang og fødeindtagelse, som findes overalt i Grand Canyon, er vi i stand til at sammensætte et helt gammelt økosystem.
Fossilfundet og hvad det afslører
Fossilerne stammer fra for omkring 507 til 502 millioner år siden og blev fundet i skiferformationer, der blev aflejret, da Grand Canyon-regionen lå tæt på ækvator, nedsænket under et lavt, iltrigt hav. Dette miljø, der var rigt på næringsstoffer og uforstyrret, gjorde det muligt for de tidlige dyr at eksperimentere med komplekse former og adfærd.
De vigtigste fund fra stedet omfatter:
- Krebsdyr med kindtandslignende tænder og munddele, der fungerer som transportbånd til filtrering af plankton
- Sneglelignende bløddyr med skrabende radulaer, der ligner dem hos moderne snegle
- En usædvanlig priapulidorm – kaldet Kraytdraco spectatus – med hundredvis af forgrenede tænder, der bruges til at feje mad ind i dens udvidelige mund
- Fragmenter af plankton og mikrobielle måtter, sandsynligvis fødekilder for mange af disse væsner
“Dette var banebrydende ›teknologier‹ for deres tid,” sagde Mussini.
Dyrene investerede i komplekse fodringssystemer for at overgå hinanden.
En Goldilocks-zone for evolutionær eskalering
Det, der adskiller dette sted i Grand Canyon, er ikke kun kvaliteten af fossilerne – det er konteksten. De fleste bløddyr-fossiler fra Kambrium er fundet i iltfattige, marginale miljøer. Men her levede dyrene i et iltrigt, produktivt miljø, der muliggjorde intens konkurrence og innovation.
“I et mere ressourcefattigt miljø har dyrene ikke råd til at foretage den slags fysiologiske investeringer,” forklarede Mussini.
Det har visse paralleller til økonomi: invester og tag risici i tider med overflod; spar og vær konservativ i tider med knaphed.
Holdet argumenterer for, at dette næringsrige miljø drev det, som evolutionsteoretikere kalder eskalering: en proces, hvor konkurrencepresset mellem organismer fører til stadig mere sofistikerede tilpasninger. Den komplekse anatomi hos disse gamle krebsdyr og bløddyr, sammen med den mærkelige, men indviklede priapulidorm, er eksempler på denne form for våbenkapløb.
Implikationer for evolutionsteorien
Opdagelsen understøtter tanken om, at moderne økosystemer ikke bare pludselig dukkede op – de blev samlet trin for trin på steder som dette. Grand Canyons kambriske fauna omfatter mange funktionelt ‘moderne’ træk, der tyder på, at tidlige versioner af nutidens dyr allerede var ved at tage form i gunstige miljøer.
“Vi ser de tidlige tegninger til ting som filtrerende lemmer, malende kindtænder og radulære skrabemekanismer, som stadig findes hos havdyr i dag,” siger Mussini.
Stedet viser også tegn på rigelig infaunal aktivitet – ormelignende dyr, der graver, æder og omformer havbunden – hvilket tilføjer endnu et lag af økologisk kompleksitet.
Et kig ind i en forsvunden verden
Dette fund er mere end bare et glimt af det tidlige liv, det giver også et indblik i, hvordan økosystemer kan trives, når forholdene er de rette. Den fossilrige Bright Angel Shale i Grand Canyon slutter sig til Burgess Shale i Canada og Maotianshan Shales i Kina, men med en vigtig forskel: Den repræsenterer et kambrisk samfund, der levede i et stabilt miljø med rigelige ressourcer, som gjorde det muligt for evolutionen at tage store skridt fremad.
“Der er meget, vi kan lære af de små dyr, der gravede sig ned i havbunden for 500 millioner år siden,” bemærkede Mussini.
Og nu, takket være omhyggelig opløsning af klipper og lange vandreture gennem et af Jordens mest ikoniske landskaber, ved vi lidt mere om, hvordan vores dyreforfædre først skabte sig en niche i et gammelt hav.
