该伊迪卡拉动物群是一组代表在埃迪卡拉地质时期生活在地球上,大约600万年前不同种类的生物。它的起源可能与大气中氧气水平的总体上升有关。
这一事实有利于原始后生动物的发展,其特征是具有非常多样的形状和柔软的身体。在1946年,雷金纳德·斯普里格(Reginald Sprigg)在澳大利亚的埃迪卡拉卡拉山脉中发现的古生物学遗址中发现了埃迪卡拉动物区系。
Ediacara动物区系。来源:Ryan Somma,通过Wikimedia Commons
该动物的化石记录保存在世界上的几个地区(南极洲除外)。其中一些地方是俄罗斯的白海沿岸,纳米比亚,纽芬兰和加拿大的麦肯齐山脉。位于南澳大利亚州的弗林德斯山脉(Flinders Range)也有一些样品。
根据一些专家的说法,这种动物群代表了寒武纪爆发前多细胞动物的重要发展。Ediacara动物区系是最早需要大气氧气才能发育的生命形式之一。另外,它被认为是骨骼生物的前体。
起源
地球的历史可能始于45.5亿年前。数千年后,在新亚奇时代,粘附在基质上的叠层石的存在表明在陆地环境中存在游离氧。
但是,直到元古代才完全过渡到含氧大气。新元古代时代的最后阶段被称为埃迪卡拉安时期。
这个地质时期的开始是6.35亿年前,而结束于5.42亿年前。这时,已知的最古老的多细胞生物得以生存,例如第一批海绵和海葵。
缺乏以前的化石
缺少祖先化石的一个可能的解释可能是,在Ediacaran的多细胞阶段之前,人缺少了胶原蛋白,胶原蛋白是一种能够增强动物身体并允许其保存的纤维蛋白。
仅当大气中的氧气含量大于3%时才产生这种有机化合物,这可能是在Ediacaran动物群发生时在地球上发生的。
在世界的各个地区都可以找到这种生物群的证据。它的辐射可能发生在5.75亿年前的阿瓦隆爆炸期间。
与现代动物的关系
关于埃迪卡拉动物群和当前生物形式之间的亲和力,有两种理论。
一种假设是,大多数是当今已知物种的直接祖先。另一种观点认为,埃迪卡拉生物群是一个孤立的进化,与任何当前的生命形式都没有联系。因此,它们被分为一个单独的门:灭绝的Vendozoa。
但是,对化石的评估表明,某些埃迪卡拉属物种与寒武纪中存在的物种相似。同样,有些可能与当前的生物有关。例如,Kimbelerra cuadrata(一种生活在Ediacaran时期的物种)与软体动物非常相似。
尽管这些方法似乎矛盾,但埃迪卡拉动物群的存在可能是某些现代物种的进化解释。
特点
在Ediacara古生物学场所发现的化石是由海底泥浆和细沙覆盖而成的。这样,在下面的砂体中产生了凹陷。
由于泥浆在干燥时含水量高,因此床层厚度减小,使化石变平且呈圆形。因此,假定该动物群具有底栖生物的偏爱,而不是像以前所相信的那样由自由游动的形式组成。
据推测它们生活在浅大陆架沉积物附近。他们还能够居住在那个史前时期的大陆边缘的深处。
再生产
在Ediacara矿床的岩石中发现的一些印象丰富了与该地质时期动物群繁殖有关的方面的知识。
在殖民地发现了Fractofusus化石,按大小分组:大,中,小。因此,研究人员建议这些生物具有复杂的繁殖。
其中一些能够通过无性或有性孢子繁殖,并通过水传播到其他地区。其他人可能通过徒无性传播。
Fractofusus中存在多种繁殖方式的推断可能暗示着一种复杂的生活,使他们能够有效地定居于各种栖息地。
化石的大小和形状
Ediacara的化石记录来自具有柔软身体的生物。这些印刷品具有多种多样的形状:它们以圆盘的形式存在,这些圆盘由同心的肋状结构,内部径向线或两者结合而成。
还发现了不规则的无定形质量和叶状体,据推测可能属于孢子体的原始结构。
圆形化石的直径为几厘米,尽管有些可以长达20厘米。叶片状的印刷品可能很长-长达约一米。
绝大多数化石都是圆形的,类似于水母。其他形式包括按殖民地分组的细长生物,与当今的海洋羽毛非常相似。
还发现扁平和分段的生物,可能与类群相关。另外,一些样品来自具有腿状结构的动物,这暗示它们可能是节肢动物的祖先。
灭绝
先前曾说过,埃迪卡拉动物群在前寒武纪末期已完全灭绝,这可能是由于原始动物的大量放牧和当时发生的海平面变化所致。
但是,最近的发现和研究证实,一些埃迪卡拉动物物种生活在寒武纪时期。
几种假设试图解释埃迪卡拉生物群的灭绝。其中一些如下:
冰川
强烈的寒冷时期可能成为多细胞生物继续发展的障碍。地球从自然的全球冰川事件中出现后,将近一百万年前,一些物种出现了。
但是,南极生物的多样性引发了人们对低温是否会真正降低或提高进化速率的疑问。
捕食
在寒武纪早期,食物链顶端的生物(例如金伯利拉)是微生物的捕食者。如果这种捕食是在Ediacaran动物群的衰落期间开始的,那可能导致几种物种的灭绝。
还可能发生了某些动物直接以埃迪卡拉生物群为食的情况,导致该种群成员数量下降。
环境变化
在寒武纪前期和寒武纪初期,发生了巨大的地质,气候和生物变化,导致大气成分和生态系统其他组成部分发生了巨大变化。
这个阶段被称为寒武纪爆发,当时出现了几种多细胞生物,它们被多样化并辐射。
尽管可能很难推断出这些变化对埃迪卡拉动物群消失的影响,但氧气水平的变化,超大陆的分离以及海洋成分和水平的变化可能起到了作用。很重要。
参考文献
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