paleontologi // ALLt om vetenskap Sensationella fynd av uråldriga livsformer i Marble Canyon: En guldgruva för Lägg Marble Canyon på minnet om du är intresserad av livets utveckling. I februari i år tillkännagavs att forskare­, bland annat från Uppsala universitet, hittat en guldgruva för uråldriga livsformer. På bara två veckor samlade de in över 3 000 fossil­av över 50 arter, många av dem sensationellt välbevarade. Upptäckten av det nya fossileldoradot i kanadensiska Klippiga bergen kan komma att ändra vår bild av hur livet på jorden­ såg ut under ett av evolutionens mest betydelsefulla ögonblick – den kambriska explosionen. Text Åsa Malmberg Bild: IBL, SPL, Jean-Bernard Caron, m fl F orskarteamet från Kanada, USA och Sverige­ höll på att tröttna. Terrängen i Marble Canyon­i de kanadensiska Klippiga bergen var svårforcerad och under de långa dagar de varit ute hade de inte sett minsta tecken på att vara något intressant på spåren. De började tala om att gå tillbaka till lägret för att aldrig mer återvända till platsen. Då fastnade plötsligt geologen­Bob Gaines­ögon på något som skulle förändra allt – lämningarna efter ett leddjur i en stenbit på marken­. Med ens blev det fart på gänget. Ett slag med en hammare frilade ett annat leddjur ur skiffern och snart började det gå upp för teamet att de upptäckt något riktigt stort. Det fossiliserade djuret var runt 505 miljoner år gammalt och härrörde från den geologiska tidsåldern kambrium. Det var så välbevarat att det gick att se detaljer som aldrig setts förut i ett sådant fossil. Och var de än letade fann de liknande lämningar. Forskarna hade ramlat över den guldgruva för forntida liv de inte ens i sin vildaste fantasi hade vågat hoppas på. – En sådan här plats hittar man bara en gång i livet, säger Michael Streng vid institutionen för geovetenskaper vid Uppsala universitet, som deltog i expeditionen. Det ska väl tilläggas att de allra flesta inte hittar en sådan plats någon gång i livet. Djur från kambrium Leddjur utgör den största gruppen i djur- världen. 80 procent av alla idag beskrivna levande djur räknas till den. Utmärkande är att kroppen är indelad i segment varifrån de ledande benen utgår parvis. Hit räknas bland annat insekter, spindlar och kräftdjur. Alla har de ett exoskelett av kitin i vilket musklerna fäster. De första leddjuren dök upp under kambrium och en välbekant klass från den här tiden var trilobiterna. Insekter, såsom bönsyrsor, hör till leddjuren. Bild: IBL Mollusker är detsamma som blötdjur och hit räknas bland annat sniglar, bläckfiskar och musslor. Svalgsträngsdjur utgörs idag av maskliknande djur som påträffas på botten i marina miljöer. Svalgsträngsdjuren har gälspringor och en nervsträng i ryggen vars ursprung inte anses vara detsamma som hos ryggsträngsdjuren. Ollonmaskarna – nutida svalgsträngsdjur Bild: IBL Ryggsträngsdjuren utvecklades under den kambriska explosionen. Unikt för dem är att de har en ryggsträng, som ger kroppen stadga, och ett nervrör som går utefter ryggen. Det var ur dessa som ryggradsdjuren utvecklades, och till djurstammen hör även lansettfiskarna och manteldjuren. Sjöpungarna sorteras under manteldjuren och är därmed ryggsträngsdjur. Bild: IBL 70 Fyndplatsen i Marble Canyon ligger någonstans i Kootenay National Park, Kanada. Exakt var är hemligt. fossiljägare rna ad i ski ffer n var for ska n som ligger väl inbädd bert Gaines Ro För att kom ma åt fos sile : Bild l. jse me och nsåg, ham mare tvungna att använda ste M ellan lag ren i berg e t göm me a tt in te sk r sig fo ssil ada fo ssil en . De t gä en av de u ller a tt hu rt ida djure gga försik n . Bild: G a tig t för briela M á ng ano Havsborstmaskar är mjuka djur som normalt inte bevaras­. Men detta fina exemplar av Burgessochaeta­ setigera­ påträffades i Marble Canyon­. Bild: Jean-Bernard Caron 71 paleontologi // ALLt om vetenskap Ny insikt i evolutionen Under bara 15 dagar sommaren 2012 samlade de in tusentals fossil, varav flera tidigare helt okända arter. Forskarna tror att platsen kommer att bli mycket viktig för framtida forskning och att den kan ge oss nya insikter i ett av evolutionens mest betydelsefulla skeenden – den kambriska explosionen. Marble Canyon ligger fyra mil från legendariska Burgess Shale, eller Burgesskiffern som den heter på svenska. Den upptäcktes 1909 och betraktas som en av de allra viktigaste fyndplatserna för fossil från kambrium. Under kambrium såg landskapet helt annorlunda ut än det gör idag. Då var här hav, och sedimenten, som senare skulle komma att lyftas upp vid kollision mellan jordens tektoniska plattor och bilda både Marble Canyon och Burgesskiffern, avsattes på kontinentalsockeln till den dåvarande kontinenten Laurentia. Den utgjordes av det som idag är Nordamerika och Grönland. Fynden i Burgesskiffern har varit en ovärderlig källa för kunskap om djurlivet under kambrium. Artrikedomen är stor och många av fynden är mycket välbevarade. Just därför ville forskarna undersöka om det kunde finnas mer av värde i det omkringliggande området. – Vår plan under 2012 års expedition var att gå till olika platser varifrån det geologiska lagret Stephen Formation var känt. Det betydde att vi hade en geologisk karta över ett större område där formationen var utmärkt och vi valde ut olika platser som vi tyckte såg lovande ut. Marble Canyon var bara en av åtta platser vi besökte under expeditionen 2012, säger Michael Streng. Leddjur dominerar Och Marble Canyon, vars exakta position i Kootenay National Park hålls hemlig, visade sig alltså leverera. – Vi hittade över 3 000 fossil av marina organismer. Den stora majoriteten är djur (97,5 procent) och bara en liten del (2,5 procent) har klassificerats som alger. Ungefär hälften av fossilen hör till djurstammen leddjur – 37 olika arter av leddjur, varav Leddjuret Marrella förekommer rikligt i Burgesskiffern, men i Marble Canyon har endast ett fåtal hittats. Bild: SPL Burgess Shale Burgess Shale, eller Burgesskiffern, belägen i Yoho National Park i Kanada, upptäcktes 1909 av den berömda paleontologen Charles D Walcott. Platsen är enormt rik på fynd från kambrium och många av fossilen är extremt välbevarade och visar upp en stor diversitet när det gäller arter. Runt 200 djurarter har grävts fram här vilket gör den till en av de viktigaste källorna för vår kunskap om den kambriska explosionen och djurlivet under perioden. Sedan 1980 klassas platsen som världsarv av Unesco. åtminstone tolv tidigare inte är kända, har identifierats. Totalt motsvarar leddjuren två tredjedelar av arterna. Så de är helt klart dominerande. Näst vanligast är mollusker och svalgsträngsdjur som tillsammans representerar 30 procent av fossilen­, men intressant nog ändå bara utgörs av en art vardera­. Flera djur är så ytterst välbevarade att det till och med går att studera deras inre organ, vilket är extremt ovanligt hos så gamla lämningar. – Sådana fossil förekommer i olika lager i hela området där Burgess Shale ligger. Generellt kan vi säga att förhållandena under vilka fossilen bildades och bergarternas beskaffenhet är extremt lika i Burgess Shale och Marble Canyon. I båda lokalerna är bergarten fin laminerad lerskiffer med relativt hög karbonatandel. Överraskande arter Även om fossilen i både Burgesskiffern och Marble Canyon är från kambrium och avståndet mellan platserna inte är stor, så skiljer fynden sig åt en del. Fynden i Marble Canyon tycks vara något yngre, det finns oväntat många leddjursarter där, medan svampdjur och alger är betydligt ovanligare än i Burgess Shale. – Dessutom överraskar förekomsten av arter som vi betraktat som utdöda vid den här tiden eller­ I leddjuret Mollisonia symmetricas ögon går det till och med att se hornhinnan och näthinnan. Bild: Jean-Bernard Caron Haplophrentis carinatus var ett blötdjur vars släktskap med dagens blötdjur är oklart. I det mörka strecket i mitten av djuret finns bevarade inre organ. Bild: Jean-Bernard Caron 72 Kambrium Kambrium kallas den geologiska tidsåldern för mellan 542 och 485 miljoner år sedan. Livet hade redan börjat utvecklas på jorden, men det är i början av den här perioden det plötsligt sker en kraftig diversifiering av det flercelliga djurlivet. Under den kambriska explosionen ser mängder av nya arter, många med hårda skal och yttre skelett, dagens ljus. De flesta av dagens djurstammar utvecklas, men ännu ska det dröja innan livet tar sig upp på land. Generellt sett var ekosystemen under kambrium mindre komplexa än idag och olika ekologiska nischer fanns kvar att fylla. Bland annat var det ovanligt med frisimmande djur i öppet hav, och med varelser som grävde sig djupt Pikaia, nere till vänster, och Opabinia, ovan, var bara två av alla de nya djurarter ner i botten. De flesta ekosystem var koncentrerade till som uppstod under kambrium. Pikaia hade något som liknar en ryggsträng och anses idag vara en förfader till ryggradsdjuren. Bild: SPL grundhaven. En helt ny bekantskap för vetenskapen var detta hittills okända leddjur vars inre tycks visa kanaler för hemolymfa (ryggradslösa djurs motsvarighet till vårt blod). Bild: Jean-Bernard Caron enbart­levande på andra kontinenter. Vi hittade till exempel arter som tidigare bara beskrivits från 1520 miljoner år äldre fyndplatser med extremt välbevarade fynd från Kina, säger Michael Streng. Marble Canyon ser ut att ha en stor potential. På bara 15 dagar upptäcktes en stor mängd av fossil med överraskande variation. Om fynden i Marble Canyon kommer att påverka vår bild av en mycket unik period i evolutionen går inte att säga i dagsläget, men de ger oss i alla fall nya viktiga pusselbitar i kartläggningen av livets utveckling. – Än är det för tidigt att säga om bilden av kambrium kommer att förändras. Hur som helst finns det hög potential för revolutionerande nya insikter i leddjurens och ryggsträngsdjurens tidiga evolution, säger Michael Streng. Vissa av ryggsträngsdjuren och leddjuren som hittats är så välbevarade och har så framträdande detaljer att deras anatomi och släktskap kan tolkas­ om. En del frågetecken runt djurlivet kommer kanske att rätas ut redan om några månader, för Michael­Streng och hans kollegor har planerat in en ny expedition nu i sommar. – Ja, vi kommer att åka tillbaka för åtta veckor under juli och augusti och möjligen igen om två år beroende på om vi kan finansiera det. I år är två veckor av rekognoscering och sex veckors utgrävande inplanerade. Det betyder att vi under de två första veckorna kommer att leta efter nya lokaler i ett större område innan vi återvänder till Marble Canyon för att systematiskt göra nya utgrävningar där. Michael Streng med ett av alla de 73 tusentals fossil team et fann . Bild: Jean -Bernard Caron