Dyr har brug for ilt, så hvordan kunne nogle af de tidligste dyr på jorden leve på havbunden under tilsyneladende iltfrie forhold? Det spørgsmål har forskere stillet sig i årevis, men nu har forskning støttet af Carlsbergfondet fundet et svar.
Bag forskningen, der netop er offentliggjort i tidsskriftet Nature Scientific Reports, står en forskergruppe fra Københavns Universitet og De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) med deltagelse af lektor Tais W. Dahl, som er hovedforfatteren af artiklen.
Forskerne har undersøgt livet i havene omkring Danmark for 500 mio. år siden i det såkaldte Alunskiferhav. Her levede trilobitter, der er en uddød leddyrsgruppe i slægt med krebsdyr, og andre bundlevende organismer tilsyneladende på havbunden under totalt iltfrie forhold. Da større organismer kræver ilt, har forskere spekuleret på, hvordan de kunne overleve. Var det tidligste liv i stand til at leve på anden måde, end vi kender det i dag? Eller er vores fortolkning af miljøet forkert?
Blottet Alunskifer fra Skåne. Foto: Arne Thorshøj Nielsen.
Ny metode genskaber iltforholdene i urhavet
Det nye studie peger på, at forklaringen er vekslende iltforhold på bunden af Alunskiferhavet, der gav de allertidligste dyr mulighed for at invadere havet i kortere perioder, hvor ændrede havstrømme tilførte ilt til en ellers iltfri, giftig og ubeboelige del af havet.
Tais W. Dahl og kollegerne har anvendt en ny metode, der gør det muligt at genskabe iltforholdene på havbunden i urhavet ud fra geologiske borekerner med 1000 gange højere tidsopløsning end hidtil. Studiet løser derfor et omdiskuteret paradox blandt geologer, om hvorfor vi finder fossiler af dyr i områder af havet, hvor dyr ellers slet ikke burde kunne leve.
Tidligere har forskere spekuleret på, om de første dyr levede uden ilt eller endda bar rundt på mikrobielle organismer, som gav dyrene den nødvendige ilt. Det nye studier viser, at iltindholdet på havbunden kan variere på endog korte tidsskalaer, og at disse fluktuationer kan have haft afgørende betydning for livets udvikling gennem Jordens historie.
Mulighed for at afdække nye aspekter af livets udvikling
Studiet viser også, at nutidige miljøer med iltsvind, sådan som vi kender dem fra danske fjorde, er en god analogi for, hvordan det så ud tilbage i geologisk tid. I dag er iltforholdene heller ikke konstant dårlige, men muliggør at fisk og bunddyr kan leve i kortere elle længere tid. Sådan var det også i havene omkring Danmark for 500 millioner år siden. Her var dyrelivet dog ikke som vi kender det i dag, men var domineret af bl.a. trilobitter, som er en uddød dyregruppe, der mest minder om nutidens hesteskokrabber. Trilobitter kunne blive op til 50 cm lange, men var i Alunskiferhavet sjældent over 10 cm.
”Løsningen af dette paradoks er vigtig for os, fordi vi nu kan begynde at afdække helt andre aspekter af livets udvikling. De trilobitter, som vi har undersøgt, var blandt de første dyregrupper, som udviklede sig på jorden,” siger lektor Tais W. Dahl.
Til studiet har forskerne brugt materiale fra det sydlige Bornholm, hvor lag af alunskifer, der dengang dækkede havbunden, findes blottet i Læsåen og Øleå.
Udover Carlsbergfodet har Villum Fonden og Geocenter Danmark støttet forskningen.
Læs mere om Tais W. Dahls forskning støttet af Carlsbergfondet
Læs artiklen “Brief oxygenation events in locally anoxic oceans during the Cambrian solves the animal breathing paradox” i Nature Scientific Reports
Til oversigt