The origin of the animals and a 'Savannah' hypothesis for early bilaterian evolution: Early evolution of the animals

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The origin of the animals and a 'Savannah' hypothesis for early bilaterian evolution: Early evolution of the animals

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Title: The origin of the animals and a 'Savannah' hypothesis for early bilaterian evolution: Early evolution of the animals
Author: Budd, Graham E.; Jensen, Rolf Sören
Abstract: La evolución más temprana de los animales sigue siendo un problema biológico agotador, ya que todos los clados existentes son altamente derivados y el registro fósil no suele considerarse útil. El surgimiento de los animales bilaterales registrados en el registro fósil, comúnmente conocido como la "explosión cámbrica", es uno de los momentos más significativos en la historia evolutiva, y fue un evento que transformó primero los ambientes marinos y luego los terrestres. Revisamos la filogenia de los primeros animales y otros opisthokonts, y las afinidades de los primeros complejos de grandes fósiles, los llamados taxones "Ediacaran". Concluimos, con base en una variedad de líneas de evidencia, que sus afinidades probablemente se encuentran en varios grupos de tallos a grandes grupos de metazoos; una nueva agrupación, el Apoikozoa, se erige para abarcar Metazoa y Choanoflagellata. La evidencia fósil más temprana y razonable para los bilaterianos del grupo total proviene de fósiles de trazas complejas indiscutibles que son más jóvenes que alrededor de 560 Ma, y se diversifican en gran medida a medida que se cruza el límite Ediacaran-Cámbrico unos pocos millones de años más tarde. En general, se considera que a medida que los bilaterianos se diversificaron después de este tiempo, su comportamiento de excavación destruyó los sustratos dominados por la estera cianobacteriana con los que se asociaron los enigmáticos taxones de Ediacaran, la llamada "revolución del sustrato cámbrico", lo que llevó a la pérdida de casi toda la Ediacara. ‐Specto de la diversidad en el Cámbrico. Sin embargo, ¿por qué surgió el modo de vida de excavación energéticamente costoso y funcionalmente complejo, tan típico de los bilaterianos posteriores? Aquí proponemos una relación mucho más positiva entre las ecologías tardías de Ediacaran y el auge de los bilaterales, con los taxones Ediacaran, en gran medida estáticos, que actúan como puntos de concentración de materia orgánica tanto por encima como por debajo de la superficie del sedimento. La ruptura de la uniformidad de la disponibilidad de carbono orgánico habría señalado un cambio decisivo para alejarse del mundo ediacarano anterior, esencialmente estático y monótono, hacia el mundo dinámico y enterrador del Cámbrico. La biota de Ediacaran desempeñó así un papel habilitador en la evolución bilateral similar al propuesto para el entorno de Savannah para la evolución humana y la bipedalidad. En lugar de ser borrados por el surgimiento de los bilaterianos, los remanentes sutiles de los taxones de estilo Ediacara dentro del Cámbrico sugieren que siguen siendo componentes significativos de las comunidades de Phanerozoic, aunque en algún momento su papel habilitante para la evolución bilateriana fue asumido por bilaterians o Otros metazoos. La evolución bilateral fue, por lo tanto, un evento esencialmente bentónico que solo más tarde impactó el ambiente planctónico y el estilo de exportación orgánica al fondo marino.The earliest evolution of the animals remains a taxing biological problem, as all extant clades are highly derived and the fossil record is not usually considered to be helpful. The rise of the bilaterian animals recorded in the fossil record, commonly known as the ‘Cambrian explosion’, is one of the most significant moments in evolutionary history, and was an event that transformed first marine and then terrestrial environments. We review the phylogeny of early animals and other opisthokonts, and the affinities of the earliest large complex fossils, the so‐called ‘Ediacaran’ taxa. We conclude, based on a variety of lines of evidence, that their affinities most likely lie in various stem groups to large metazoan groupings; a new grouping, the Apoikozoa, is erected to encompass Metazoa and Choanoflagellata. The earliest reasonable fossil evidence for total‐group bilaterians comes from undisputed complex trace fossils that are younger than about 560 Ma, and these diversify greatly as the Ediacaran–Cambrian boundary is crossed a few million years later. It is generally considered that as the bilaterians diversified after this time, their burrowing behaviour destroyed the cyanobacterial mat‐dominated substrates that the enigmatic Ediacaran taxa were associated with, the so‐called ‘Cambrian substrate revolution’, leading to the loss of almost all Ediacara‐aspect diversity in the Cambrian. Why, though, did the energetically expensive and functionally complex burrowing mode of life so typical of later bilaterians arise? Here we propose a much more positive relationship between late‐Ediacaran ecologies and the rise of the bilaterians, with the largely static Ediacaran taxa acting as points of concentration of organic matter both above and below the sediment surface. The breaking of the uniformity of organic carbon availability would have signalled a decisive shift away from the essentially static and monotonous earlier Ediacaran world into the dynamic and burrowing world of the Cambrian. The Ediacaran biota thus played an enabling role in bilaterian evolution similar to that proposed for the Savannah environment for human evolution and bipedality. Rather than being obliterated by the rise of the bilaterians, the subtle remnants of Ediacara‐style taxa within the Cambrian suggest that they remained significant components of Phanerozoic communities, even though at some point their enabling role for bilaterian evolution was presumably taken over by bilaterians or other metazoans. Bilaterian evolution was thus an essentially benthic event that only later impacted the planktonic environment and the style of organic export to the sea floor.
URI: http://hdl.handle.net/10662/8091
Date: 2017


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