Vad är den kambriska underlagsrevolutionen?

Den kambriska underlagsrevolutionen var en avgörande evolutionshändelse som inträffade vid gryningen av den kambriska perioden för 542 miljoner år sedan. Revolutionen bestod av de första gravarna som grävde djupt in i underlaget snarare än betar vid ytan eller strax under de mikrobiella mattorna som dominerade havsbotten vid den tiden. I själva verket definieras början av Kambrium internationellt av det första utseendet på Trichophycus pedum , ett allestädes närvarande spårfossil med ett distinkt slingmönster. Den buror som gjorde spårfossil är okänd, men det kan ha varit en snigel eller en primitiv leddjur.

Före den kambriska substratrevolutionen bestod havsbotten av en mikrobiell matta ovanpå ett hårt, skiktat, sulfidiskt, anoxiskt underlag. Djur bodde på mattan, fästs på den via frukostar, betade ytan på mattan, inbäddades i den eller grävdes omedelbart under den. Eftersom underlaget under nästan var fullständigt anoxiskt (utan syre) fylldes det med sulfatreducerande bakterier, som gav ut vätesulfid, giftig för de flesta andra organismer, som avskräckte dem från djup gravning.

Efter miljarder år av underlag som dominerades av sulfatreducerande bakterier, började några banbrytande organismer att djupa ned djupare i substratet, vilket gjorde det mer löst och syresatt. Detta inledde en återkopplingscykel, varigenom underlaget blev mindre fientligt mot djur, och djur tog initiativet att gräva i det mer aggressivt, konsumera bakterierna och andra djur som koloniserade den nyligen syresatta miljön. Det slutliga resultatet var utvecklingen av ett brett spektrum av grävande organismer och öppnandet av en ny oceanisk nisch. Oxygeniseringen av det översta lagret av substrat kan ha bidragit till den kambriska explosionen, en massiv händelse av evolutionär strålning som inträffade strax efter den kambriska substratrevolutionen. Omvänt kan den kambriska explosionen ha andra orsaker, och den kambriska underlagsrevolutionen kan ha varit en biverkning av diversifierade organismer.

Det finns tre huvudsakliga fördelar med att grava sig, vilket skulle ha påskyndat den kambriska underlagsrevolutionen när den började: tillgången på mat, förankring (som förhindrade att djuren tvättades bort av strömmar) och undvika rovdjur. Eftersom rovdjur tenderar att vara större och mindre manövrerbara än små djur, skulle få av dem ha grävt in i det leriga underlaget. Den kambriska underlagsrevolutionen var början på slutet för mikrobiella mattor, som nu bara finns i extrema miljöer som är ogenomskinliga för gravare, som saltlake sjöar och havsbotten.