В юго-западной части Китая палеонтологи обнаружили уникальную фауну эдиакарского периода, где древние дисковидные организмы, представляющие собой примитивные формы жизни, соседствовали со вторичноротыми – эволюционными предками современных позвоночных. Найденные окаменелости свидетельствуют о том, что сложные организмы, обладающие сквозным кишечником, мышцами и ртом, успешно эволюционировали на протяжении миллионов лет, предшествовавших знаменитому «кембрийскому взрыву». Это открытие размывает границу между двумя геологическими эпохами, и объясняет внезапное возникновение новых видов в палеонтологической летописи изменением характеристик морского дна.
Переход от эдиакария к кембрию, произошедший приблизительно 539 миллионов лет назад и известный также как кембрийский взрыв, является ключевым событием в эволюции жизни на Земле. Ранее океан был заселён эдиакарской биотой — необычными, малоподвижными организмами, напоминающими стеганые одеяла, диски или не имеющими аналогов. Эти существа не имеют современных родственников среди многоклеточных животных, и даже их тело лишено обычной симметрии. После кембрийского взрыва они исчезли, не оставив потомства.
В кембрии возникли животные, обладающие всеми современными особенностями строения и двусторонней симметрией (билатерией), включая членистоногих, хордовых и червей. Кембрийские формы жизни стали прародителями современных групп живых организмов. До этого момента ученые эпизодически обнаруживали остатки эдиакарских организмов в кембрийских отложениях, однако установить, что сложные животные обитали в эдиакарском периоде в значительных количествах, не представлялось возможным из-за недостатка подходящих окаменелостей.
Международная группа ученых из Китая и Великобритании провела исследование биоразнообразия региона Цзянчуань, расположенного в провинции Юньнань. Исследователи, опубликованного в журнале Science, в ходе раскопок в формации Дэнъин (поздний эдиакарий) было обнаружено свыше 700 окаменелостей мягкотелых организмов. Особенность этого места заключается в характере их сохранности. Как правило, эдиакарская фауна фиксировалась в виде неглубоких отпечатков на твердом песчаном субстрате, где сложные черви, обладающие мягкими тканями, разлагались, не оставляя следов. В районе Цзянчуань животные оказались в грязевой толще и были сохранены в виде тончайших углеродистых пленок.
Образцы были изучены с использованием сканирующей электронной микроскопии (SEM) и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS). Благодаря этому удалось определить, как распределен углерод, и рассмотреть внутреннее строение животных, включая структуру их пищеварительных систем.
В одних и тех же слоях исследователи отметили взаимопроникновение двух различных эпох. По соседству с типичными эдиакарскими организмами (дисковидными Lobodiscus и полипом, родственным Haootia) в ходе исследований ученые обнаружили 185 экземпляров червя со сложной двусторонней симметрией. Особь прочно прикреплялась к дну с помощью базальной присоски, диаметр которой составлял 15 миллиметров. Для питания животное выбрасывало из своего рта подвижный хобот-глотку, длина которого могла достигать четырех сантиметров, что обуславливало необходимость развитой мышечной системы.
Важную роль сыграли открытия, касающиеся древнейших вторичноротых — суперклады, в состав которой входят и позвоночные. Ученые-биологи изучили останки кемброэрнид, являющихся родственниками кембрийских Herpetogaster), у этих организмов тело имеет отчетливое разделение на голову с щупальцами и туловище. В непосредственной близости исследователи также обнаружили перфорированные трубки, которые принадлежали полухордовым червям, питающимся за счет кишечного пищеварения, а также отпечаток желеобразного гребневика, на котором сохранились ряды ресничек.
Обнаруженные в ходе раскопок данные свидетельствуют о том, что билатеральные животные, обладавшие сложной структурой, появились еще в эдиакарский период и сосуществовали с древними дисковидными организмами. Исследователи полагают, что обнаружение кембрийских животных в эдиакарских отложениях стало возможным благодаря изменениям в процессе осадконакопления: уменьшилось количество бактериальных матов, а возросло – содержание глины и ила. Это указывает на то, что отсутствие сложных животных в других эдиакарских слоях, вероятно, связано с недостаточной сохранностью, а не с их реальным отсутствием.