Ediacara: Charles Darwins saknade pusselbit

Det var en pusselbit som Charles Darwin inte fick ihop med evolutionsteorin. Han saknade en ledtråd ur fossilhistorien. Geologerna hade gjort fantastiska upptäckter världen över, men det fanns inga fynd av större fossil av djur som var äldre än det kambriska lagret. Fenomenet kallas för den kambriska explosionen eftersom de alla dök upp som ur tomma intet i samma geologiska lagerföljd. Det här stämde inte alls med Darwins tankar om att evolutionen var en långsam process som skedde över enorma tidsrymder. "Natura non facit saltus" brukade man säga, naturen gör inga plötsliga språng, men det tar tid för livet att återhämta sig. Darwin hade å andra sidan aldrig hört talas om snöbollsjorden. Det är inte så konstigt att det är ovanligt med äldre fossil, men de finns och noggranna undersökningar visar att de är spridda över hela jordklotet.

Om Darwin hade kunnat resa bakåt i tiden, en sådär 700 miljoner år, hade liv på det sättet de flesta av oss känner igen det bara funnits i havet. Tänk dig att Darwin dyker ner i havet och drar sig meter efter meter nedåt utmed ett rep. Snart ser det ut som att han närmar sig bottnen, ljuset från dykarlampan når något som ser ut som ett grumligt slut två meter bort. Han närmar sig och ser märkligt nog att repet fortsätter ner igenom det grumliga vattnet. När han sträcker ner en hand i det grumliga känner han att det är varmt. När han hastigt drar tillbaka handen följer ett moln av purpurfärgat vatten med i baksuget. Darwin skulle vara chockad. Havet saknade helt stora simmande organismer. När han sakta drar sig uppåt mot ytan måste han komma ihåg att inte sluta andas syrgas, atmosfären innehåller ännu inte tillräckligt för en syrekrävande organism som en människa.

Uppe vid ytan ser han sig omkring. Det är inget konstigt med vattnet och längre bort slår vågorna mot en strand och mäktiga snöklädda berg tornar upp längre bort. Han drar sig upp i båten, drar av sig dykardräkten och tar på sig vanliga kläder. Motorn går igång med ett vrål och han kör in mot stranden. När han närmar sig får han en krypande känsla av obehag i kroppen, för det är något som inte stämmer. Det tar ett tag innan han kan sätta fingret på vad det är – det finns inga växter, stranden är öde, allt som hörs är bruset från vågorna när de taktfast slår mot stranden. Inte en fluga som surrar, inga fåglar i skyn och ingen jord på marken. Det enda flercelliga liv som finns är i havet och det är en avgörande tid för livet på jorden. Så här såg världen ut under miljarder år, fram tills för ungefär 635 miljoner år sedan. Då började det hända grejer.

 

Pusselbitarna som saknades

Jordklotet hade börjat tina efter den kanske största istiden någonsin. Under femton miljoner år hade jorden varit djupfryst. Det fanns inga möjligheter för komplext liv att frodas, det som finns från den här perioden är mikroskopiska fossil av okända organismer, men allt skulle snart ändras. Ingen vet egentligen vad som fick isen att släppa sitt grepp, om det var vulkaner eller utsläpp av ekvatorial metangas från frusna reserver på havets botten, men växthuseffekten fick sig en skjuts som sköt in jorden i ett mycket mer gynnsamt klimatläge för livet. Med värmen började växter i haven att frodas och syrehalten i atmosfären började öka.

Idag har Charles Darwins försvunna pusselbit fallit på plats. De senaste femtio åren har forskare gjort fynd av stora komplexa organismer spridda över världen. 1946 hittade Reginald C. Sprigg märkliga fossil i kvarts och sandsten i bergen norr om Adelaide i södra Australien. Bergen heter Ediacara Hills. Han hittade bland annat fossil som såg ut som något maskliknande som fick namnet Spriggina. I Charnwoodskogen i England hittade den femtonåriga skolflickan Tina Negus fossilet Charnia 1956, men ingen trodde på hennes berättelse eftersom de var övertygade om att det inte fanns fossil i så gammalt berg. Först året efter blev fyndet känt för vetenskapen. 1967 hittade S. B. Misra märkliga fossil på sydspetsen av Avalonhalvön där havets vågor slog över stranden med kraft. Platsen där det finns mest fossil kallas Mistaken Point. Fossil från samma tidsperiod, det som nu kallas Ediacara, har också gjort från nordvästra Kanada, Namibia, Iran, Ukraina, norra Sibirien och Kina. Men det här är bara stora fossil som är synliga för ögat. Börjar man leta så finns det lämningar av mindre organismer som också dem borde ha intresserat Charles Darwin, och det finns också fynd från den gamla kontinent som vår berggrund en gång tillhörde – Baltica.

Så visst, den ledtråd som en gång saknades är i princip funnen idag, men för att Charles Darwin skulle få full förståelse för varför det finns så mycket mer stora fossiliserade organismer från Kambrium än tiden innan måste man förstå att livet hade varit nära att dö ut. Livet var utlämnat till en kall och instängd tillvaro under isen, inte helt olikt den miljö som idag finns i de många sjöar som finns under Antarkis inlandsis. Nyligen borrade sig forskare genom det skyddande istäcket ner till det instängda vattnet därunder och kunde visa att det fanns levde bakterier där, instängda och lämnade åt sitt öde under tusentals år. Det är fantastiskt att livet kan leva under sådana förhållanden, men det är viktigt att komma ihåg att en miljö utan vettig tillgång på syre och i ständig kyla knappast har de förutsättningar som behövs för att komplexa organismer ska kunna utvecklas. Därför var det först när jordklotet tinade upp som livet började sparka igång på allvar, men det hade börjat långt tidigare.

Mikroskopiska spår

Små okända fossil kan hjälpa oss att förstå den här tiden bättre. Charles Darwin hade varit förtjust om han hade vetat att det gick att lösa upp gammalt berg och där hitta mikroskopiska fossil. De kallas achritarker och har blivit samlingsnamn för små fossil av organismer som man inte vet exakt vad det har varit för något. De äldsta är upp mot 3200 miljoner år gamla och många tror att de kan ha varit något liknande dagens dinoflagellater eller grönalger. De finns bevarade i lösa sediment och kan lösas upp för att identifieras. På så vis kan forskare bygga upp en bild av hur livet på jorden såg ut för länge sedan, trots att de inte vet vad de mikroskopiskt små fossiliserade organismerna var för något. Och achritarkerna målar upp en tydlig bild som visar hur ekosystemen återhämtade sig efter de stora nedisningarna, en process som av allt att döma verkar ha skett parallellt inom de marina ekosystemen över hela jorden.

När jorden tinade upp kunde växterna i havet lägga i en överväxel. Syrehalten ökade i atmosfären och kom upp i stadiga tio procent, alltså knappt hälften av dagens syrehalt. När förutsättningarna väl fanns på plats så tog det inte lång tid innan komplext liv utvecklades.

Om Charles Darwin hade vetat vad vi vet idag hade han inte behövt oroa sig. Idag finns den ledtråd av kunskap som Darwin saknade. Komplext liv dök inte upp plötsligt, det visar fossilen från Ediacaraperioden. Det som kallats den ”kambriska explosionen” var en utdragen process som skedde under miljoner år. Som vanligt har den nya kunskapen väckt fler frågor än det gett svar, men det är så forskningen går vidare. När ett mysterium är löst står tio nya och väntar.

 

Den här texten bygger på innehåll från Sebastian Willmans docentföreläsning den 10 december på Evolutionsmuseet, Uppsala universitet.