Sebuah studi baru memetakan awal mula kehidupan hewan

Para peneliti telah menghubungkan perubahan permukaan laut dan oksigen laut dengan evolusi hewan purba dalam sebuah penelitian yang menggabungkan analisis fosil dengan data geologi dari 580 hingga 510 juta tahun yang lalu, sehingga meningkatkan pemahaman kita tentang keanekaragaman hayati awal.

Garis waktu fosil hewan purba yang baru dikembangkan menunjukkan hubungan antara permukaan laut, perubahan oksigen di laut, dan penampakan nenek moyang tertua hewan modern. Studi ini memberikan wawasan tentang kekuatan yang menstimulasi evolusi organisme pertama, yang menjadi asal muasal semua kelompok hewan besar.

Sebuah tim dari Universitas Edinburgh mempelajari kumpulan batuan dan fosil dari periode waktu yang dikenal sebagai Ediacaran-Cambrian – periode waktu yang berlangsung antara 580 hingga 510 juta tahun yang lalu. Periode ini menyaksikan ledakan keanekaragaman hayati menurut catatan fosil, yang telah membingungkan para ilmuwan sejak Charles Darwin.

Kompleksitas evolusioner pada periode Ediacaran

Semua hewan awal yang ditemukan pada zaman ini adalah penghuni laut, pada saat tingkat oksigen di udara dan lautan jauh lebih rendah dibandingkan saat ini.

Jika bentuk kehidupan pertama sebelum masa ini adalah organisme bersel tunggal dan multiseluler, organisme pada periode Ediacaran mulai menjadi lebih kompleks, dengan banyak sel yang disusun dalam bentuk tubuh yang memungkinkan mereka mencari makan, bereproduksi, dan bergerak melintasi dasar laut.

Era ini juga menyaksikan munculnya apa yang disebut hewan bilateral – yang dicirikan oleh bentuk tubuh yang simetris, mirip dengan kebanyakan hewan saat ini. Menggolongkan Termasuk manusia.

Dengan mengumpulkan data dari berbagai sumber – termasuk penanggalan radiometrik dan informasi geokimia tentang lapisan batuan tempat fosil ditemukan – tim memetakan semua temuan fosil utama dan berbagai kumpulan data lingkungan ke dalam satu garis waktu.

Kronologi baru ini memungkinkan tim untuk mempelajari tren keanekaragaman hayati selama periode tersebut dengan lebih rinci dibandingkan masa lalu.

Para peneliti menggabungkan temuan ini dengan bukti kimia lain dari catatan geologi – yang mengkonfirmasi adanya hubungan antara perubahan besar pada permukaan laut global, periode ketika lingkungan laut dangkal memperoleh lebih banyak oksigen, dan kemunculan serta diversifikasi kelompok hewan purba.

Keanekaragaman hayati dan kondisi lingkungan

Dinamisme ini telah menyebabkan beberapa ledakan penting dalam keanekaragaman hayati, yang dikenal sebagai kumpulan Avalon, Laut Putih, dan Kambrium, yang masing-masing menandai kedatangan kelompok hewan baru dan kemunduran kelompok hewan lainnya.

Dengan merekonstruksi kondisi lingkungan di masa-masa terdalam, studi ini membuka perspektif baru mengenai kekuatan dan tekanan kuno yang membentuk bentuk kehidupan tertua di planet kita.

Tim juga mengidentifikasi kesenjangan dalam catatan fosil, yang menunjukkan bahwa pengetahuan saat ini tentang hewan purba bias karena kelompok lokasi di seluruh dunia tempat fosil ditemukan dan dipelajari.

Dr Fred Boyer, dari Fakultas Ilmu Bumi Universitas Edinburgh, mengatakan: “Membuat garis waktu evolusi hewan awal menggunakan catatan batuan adalah tugas yang berat, yang hanya dapat dicapai melalui penelitian internasional dan interdisipliner. Namun melalui pendekatan global dan terpadu sangat penting. Hal ini mengungkap bias.” “Dalam catatan kami, sekaligus mengungkap pola kemunculan fosil, siklus permukaan laut, dan oksigen lingkungan.”

“Mengetahui apa yang mendorong keanekaragaman hayati adalah bagian penting dari pengetahuan dalam teka-teki kehidupan,” kata Mariana Yalalis Agelves, seorang mahasiswa PhD di Fakultas Ilmu Bumi yang ikut menulis penelitian ini. “Saya merasa sangat beruntung bisa membangun berdasarkan penelitian global dan interdisipliner selama beberapa dekade,” katanya, “Dan berkontribusi pada pemahaman yang lebih baik tentang peran permukaan laut dalam evolusi hewan awal.”

Referensi: “Kontrol Permukaan Laut pada Radiasi Faunal di Ediacaran dan Kambrium” oleh Fred T. Boyer dan Rachel A. Wood dan Mariana Yelalis, 31 Juli 2024, Kemajuan ilmiah.
DOI: 10.1126/sciadv.ado6462

Makalah ini didanai oleh Dewan Penelitian Lingkungan Alam (NERC).