Stressad syresituation kan ha drivit på evolution

För omkring 540 miljoner år sedan hände någonting i världens hav. Från att ha varit en öde plats med enkla organismer exploderade de plötsligt i liv och en mängd olika arter uppstod.

Men vad som orsakade den så kallade kambriska explosionen är forskarna oense om. Klart är att temperaturen steg, kontinenterna bröts upp och havsnivån höjdes. På de grunda kontinentalsocklarna fanns värme, sol och alger, och tillskott av järn och fosfor från landmassorna.

— Jag ser det som att det är en ny buffé som öppnar sig under kambrium med massor av näring och mat, säger geobiologen Emma Hammarlund, docent vid Lunds universitet.

"Mest stökiga miljön"

Men de urtidsdjur som ville ta del av denna fest stod inför problem. Hammarlund och hennes kollegor har via datormodeller räknat ut att det var stora skillnader under dygnet. På dagen skapade alger massor av syre. Men på natten slogs fotosyntesen av, samtidigt som algerna fortsatte konsumera syre och därmed utarmade områdena på ämnet.

— Du har också stormar och kaotiska, kemiska förhållanden. Det är den mest stökiga miljön på jorden. Men det är också där det är mest näring.

Hon tror att det här bidrog till att djuren var tvungna att utvecklas. Det handlar bland annat om att celler och vävnader läser av syrenivåer och anpassar sig. Under några miljoner år leder det till att massor av nya arter uppstår.

— Man kan säga att alla djurgrupper som vi ser i dag uppstår under den kambriska explosionen eller strax därefter. Framför allt de vi kallar evertebrater – som inte har ryggrad men hårda delar – som snäckor, mollusker och leddjur.

Tog jättekliv

För dagens djur i haven är det inga problem att leva under de förhållanden som då uppstod. Men rent evolutionärt måste urtidsdjuren ha tagit jättekliv.

Tidigare har forskarna trott att utvecklingen drivits på av att syrenivåerna på planeten ökade under den här tidsperioden – att förhållandena helt enkelt blev mer gynnsamma. Men Hammarlund tror snarare att det var tvärtom – att det var svårigheterna, i kombination med möjligheterna som uppstod – som tvingade fram utvecklingen.

— Den här studien flyttar förhoppningsvis fokus från att titta upp i luften, och vad som har hänt där över flera miljoner år, till att titta ner på soliga, varma, grunda havsbottnar och se vad som händer där under dag och natt.