Fortidsliv

Fortidens dyr havde det godt uden ilt

Fossiler fra det nordligste Grønland viser, at dyr har klaret sig helt fint under meget iltfattige forhold på Jorden for 520 mio. år siden.

Af Birgitte Svennevig, birs@sdu.dk, 17-12-2018

For 520 mio. år siden var Jorden beboet af de helt tidlige dyrearter. I dag er nogle ganske få af dem bevaret som fossiler, og der findes en unik samling af dem på Grønlands nordøstlige kyst, hvor de har trodset tidens tand og i dag ligger med den smukkeste udsigt over Nordpolen.

Det helt særlige ved disse grønlandske fund er, at dyrene blev begravet der, hvor de levede. De er altså ikke blevet transporteret bort med mudder til et andet begravelsessted.

At studere disse fossiler er uhyre vigtigt for forskerne, fordi de giver sjælden viden om de tidligste dyr på Jorden og de miljøer, de levede i.

Millioner år gammel havbund er nu sten

En af de forskere, der er optaget af fossilerede ledetråde, er geokemikeren Emma Hammarlund fra SDU og Lund Universitet i Sverige. Hun er trænet i at foretage geokemiske analyser af millioner år gamle materialer og tolke på, hvad de har at sige om forholdene i fortidens vandsøjle og luft.

Nu viser et videnskabeligt studie af fossilerne fra Nordøstgrønland, at dyr engang har levet under ekstremt iltfattige forhold på Jorden.

-Normalt forestiller vi os, at dyr har brug for iltrige forhold. Det er også sandt for mange dyr som os mennesker, men kemien fra den gamle nordøstgrønlandske havbund viser os nu, at disse tidlige dyr klarede sig fortrinligt for 520 mio. siden, selvom der ikke var ret meget ilt til rådighed, siger Emma Hammarlund.

Det faktum rejser spørgsmålet: Hvor stor betydning havde en stigning af iltindholdet i Jordens atmosfære for dyrenes udvikling?

Mange lærebøger skriver, at en eksplosiv udvikling og udbredelse af dyr på Jorden for ca. 540 mio år siden formentlig skyldtes en øgning i atmosfærens iltindhold. Denne dyrenes eksplosive udvikling er kendt som Den Kambriske Eksplosion.

- Men måske er det syn på iltens betydning en anelse for simpelt. Der er i hvert fald flere undersøgelser, der indikerer et mere komplekst billede. Dels at forskellige former for dyreliv klarede sig fint i miljøer med meget lavt iltindhold og nu også, at hele samfund af tidlige dyr var veletablerede i lignende omgivelser, siger Emma Hammarlund.

Masser af aktivitet i havet

Hun har selv gennem tiden bidraget til flere undersøgelser og studier, der sætter spørgsmålstegn ved tesen om, at netop øgede iltkoncentrationer ilt blev afgørende for den Kambriske Eksplosion.

-Materialet fra Nordøstgrønland har vist os, at der for 520 mio. år siden var masser af ’action’ i havet til trods for at iltindholdet, set i forhold til nutiden, var ekstremt lavt, siger hun.

Dengang var indholdet langt mindre i det hav, der nu er bevaret som muddersten, end i nutidens have, konkluderer Hammarlunds studie. Iflg. studiet lå iltindholdet i det gamle hav på 0,1 – 0,2 ml/L. Til sammenligning indeholder overfladevand i dag ca. 6-8 ml/L. Meget få dyr kan klare sig, når iltindholdet bliver lavere end 0.5 ml/L.

”
De havde ikke så meget ilt til rådighed og førte derfor formentlig en begrænset tilværelse, men det er ikke det samme som at dyrene dengang ikke trivedes

Emma Hammarlund, geokemiker

Del citat

De dyr, der levede i det nu for længst forsvundne hav, var eksempelvis trilobitter, orm, svampedyr og mange leddyr. De fleste havde ikke indre skeletter, men holdt sammen på sig selv vha. tynde exo-skeletter. Mere end 30 forskellige arter er pt identificeret, og blandt disse var der både byttedyr og rovdyr.

Andre studier har vist, at nogle af dyrene i fødekæden åd mikroorganismer og fx fandt føde i slimede bakteriemåtter, lige som man ser det i nutidens såkaldte oxygen minimum zones i havene.

- De havde ikke så meget ilt til rådighed og førte derfor formentlig en begrænset tilværelse, men det er ikke det samme som at dyrene dengang ikke trivedes. At et helt samfund af dyr levede under de meget iltfattige forhold er en reminder om, at den Kambriske Eksplosion skete i et miljø og en tid med lave – og ekstremt lave – iltkoncentrationer, siger Emma Hammarlund.

Hvorfor eksploderede dyrelivet?

Forskernes studie indgår i en debat om hvad, der udløste den Kambriske Eksplosion. Var det øgede iltforekomster? Eller var det noget biologisk?

Emma Hammarlund tror at, flere studier kommer til at vise et langt mere komplekst og spændende billede af de faktorer, der bidrog til den Kambriske Eksplosion.

Fakta

Studiet af fossilerne fra Nordøstgrønland er foretaget af Emma Hammarlund og en gruppe kolleger.
Det er publiceret i tidsskriftet Geobiology.
De øvrige forskere er Donald Canfield fra SDU, Arne T. Nielsen fra Københavns Universitet, M. Paul Smith fra Oxford University Museum of Natural History, Jan A. Rasmussen fra Mors Museum og David A. T. Harper fra Durham University.
Arbejdet er bl.a. støttet af Agouron Institute, Carlsbergfondet, Danmarks Grundforskningsfond og Swedish Research Council.