Vad är den kambriska underlagsrevolutionen?

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

Innan den kambriska substratrevolutionen bestod havsgolvet av en mikrobiell matta ovanpå en hård, skiktad, sulfidisk, anoxisk substrat. Djur bodde på mattan, fäst vid den via hållfast, betade mattan, var inbäddade i den eller grävdes omedelbart under den. Eftersom substratet under var nästan helt anoxiskt (utan syre) var det filled med sulfatreducerande bakterier, som släppte vätesulfid, giftigt för de flesta andra organismer, som avskräckte dem från djup gravning.

Efter miljarder år av substrat som dominerades av sulfatreducerande bakterier började några banbrytande organismer att gräva djupare in i underlaget, vilket gjorde det mer löst och syresatt. Detta initierade en återkopplingscykel varigenom substratet blev mindre fientligt mot djur, och djur tog initiativet att gräva mer aggressivt och konsumerade bakterierna och andra djur som koloniserade den nyligen syresatta miljön. Det ultimata resultatet var utvecklingen av ett brett spektrum av gravande organismer och öppningen av en ny oceanisk nisch. Syresättningen 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 diversifiering av organismer.

Det finns tre primära fördelar med att gräva som skulle ha påskyndat den kambriska underlagsrevolutionen när den kom igång: den tillgängliga maten, förankringen (som hindrade djuren från att tvättas 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 ogästvänliga för hålor, såsom saltlösning och de djupaste räckvidden på havsbotten.