Cos'è la rivoluzione del substrato cambriano?
La rivoluzione del substrato cambriano fu un evento evolutivo cruciale che si verificò agli albori del periodo cambriano 542 milioni di anni fa. La rivoluzione consisteva nei primi scavatori che scavavano in profondità nel substrato, piuttosto che pascolare in superficie o appena sotto i tappeti microbici che all'epoca dominavano il fondo marino. In effetti, l'inizio del Cambriano è definito a livello internazionale dalla prima apparizione di Trichophycus pedum , un fossile di onnipresente traccia con un peculiare motivo ad anello. Il burrower che ha reso fossile la traccia è sconosciuto, ma potrebbe essere stato un proiettile o un artropodo primitivo.
Prima della rivoluzione del substrato cambriano, il fondo del mare consisteva in un tappetino microbico sopra un substrato duro, stratificato, solforico, anossico. Gli animali vivevano sul tappetino, attaccato ad esso tramite i sostegni, sfioravano la superficie del tappetino, vi erano incorporati o scavati immediatamente sotto di esso. Poiché il substrato sottostante era quasi completamente anossico (senza ossigeno), era pieno di batteri che riducono i solfati, che emettevano idrogeno solforato, velenoso per la maggior parte degli altri organismi, che li scoraggiava dal profondo scavamento.
Dopo miliardi di anni di substrati dominati da batteri che riducono i solfati, alcuni organismi pionieristici hanno iniziato a scavare più a fondo nel substrato, rendendolo più sciolto e ossigenato. Ciò ha avviato un ciclo di feedback in base al quale il substrato è diventato meno ostile agli animali e gli animali hanno preso l'iniziativa di scavare in esso in modo più aggressivo, consumando i batteri e altri animali che stavano colonizzando l'ambiente appena ossigenato. Il risultato finale è stato l'evoluzione di una vasta gamma di organismi scavatori e l'apertura di una nuova nicchia oceanica. L'ossigenazione dello strato superiore del substrato potrebbe aver contribuito all'esplosione di Cambrian, un enorme evento di radiazione evolutiva che si è verificato subito dopo la rivoluzione del substrato cambriano. Al contrario, l'esplosione cambriana potrebbe avere altre cause e la rivoluzione del substrato cambriano potrebbe essere stata un effetto collaterale della diversificazione degli organismi.
Ci sono tre principali vantaggi nel cunicolo che avrebbe accelerato la rivoluzione del substrato cambriano una volta iniziato: la disponibilità di cibo, l'ancoraggio (che ha impedito agli animali di essere spazzati via dalle correnti) ed evitare i predatori. Poiché i predatori tendono ad essere più grandi e meno manovrabili rispetto ai piccoli animali, pochi di loro si sarebbero scavati nel substrato fangoso. La rivoluzione del substrato cambriano fu l'inizio della fine per i tappeti microbici, che ora si trovano solo in ambienti estremi inospitali per i scavatori, come i laghi di salamoia e le profondità più profonde del fondo oceanico.