Gli scienziati della Ohio State University hanno scoperto una nuova specie vissuta più di 500 milioni di anni fa, una forma di antico echinoderma ancestrale dei gruppi moderni come i cetrioli di mare, Ricci di mare, stelle marine, stelle fragili e crinoidi. Il fossile mostra un passaggio evolutivo cruciale degli echinodermi che è parallelo al più importante cambiamento ecologico avvenuto nei sedimenti marini.

La scoperta, quasi 30 anni di lavoro, è stato pubblicato di recente su Bollettino di geoscienze e fornisce un indizio su come le creature siano state in grado di fare il salto evolutivo dalla vita bloccata ai grani di sedimenti marini, tenuti insieme da colonie appiccicose simili ad alghe, il modo originale in cui vivevano gli echinodermi:vivere attaccati al duro, superfici conchiglie, che è il modo in cui i loro discendenti moderni vivono ora sul fondo dell'oceano.

"Fa luce su un momento critico, non solo nell'evoluzione degli organismi, ma anche nell'evoluzione degli ecosistemi marini, " disse Loren Babcock, coautore dello studio e professore di scienze della terra presso l'Ohio State. "Questo rappresenta una creatura che stava chiaramente facendo il salto dal vecchio stile degli ecosistemi marini in cui i sedimenti erano stabilizzati da stuoie di cianobatteri, a quello che alla fine è diventato il sistema attuale, con superfici di sedimenti più fluidificate."

La creatura, una specie di echinoderma edrioasteroide che Babcock e i suoi ricercatori chiamarono Totiglobus spencensis, visse nel periodo Cambriano, circa 507 milioni di anni fa. (La terra, per il record, ha circa 4,5 miliardi di anni.) Una famiglia di cacciatori di fossili ha scoperto il fossile nello scisto di Spence Gulch, nella parte orientale dell'Idaho, nel 1992, e lo ha donato a Richard Robison, ricercatore presso l'Università del Kansas e consigliere di dottorato di Babcock. Quella parte del paese è ricca di fossili del periodo Cambriano, ha detto Babcock.

Per anni, il fossile lasciò perplessi sia Babcock che Robison. Ma il mistero è stato risolto qualche anno fa, quando la collezione di fossili di Robison passò a Babcock dopo il ritiro di Robison.

Una volta che Babcock ebbe il fossile nel suo laboratorio, lui e uno studente di dottorato in visita, Rongqin Wen, rimosso strati di roccia, esponendo un piccolo, cerchio color ruggine con numerose piccole placche e distinte strutture a forma di braccio, chiamato ambulanza. Ulteriori studi hanno mostrato loro che l'animale si è attaccato a un piccolo, guscio conico di un misterioso, animale ormai estinto chiamato iolite usando un disco basale, un breve, struttura ad imbuto composta da numerose piccole placche di calcite.

La scoperta era un tipo di poesia scientifica:anni prima, Babcock e Robison scoprirono il tipo di guscio a cui questo animale sembrava essere attaccato, e lo chiamò Haplophrentis reesei.

L'edrioasteroide scoperto da Babcock e Wen apparentemente viveva attaccato al lato superiore del guscio di iolite allungato-triangolare, anche se l'hyolith era vivo. Pensano che una tempesta improvvisa abbia seppellito gli animali in uno spesso strato di fango, preservandoli nella loro condizione ecologica originaria.

Gli echinodermi e gli ioliti apparvero per la prima volta durante il periodo Cambriano, un momento nella storia della Terra in cui la vita è esplosa e il mondo è diventato più biodiverso di quanto non fosse mai stato prima. I primi echinodermi, compresi i primi edrioasteroidi, viveva attaccandosi a stuoie di cianobatteri, spesse, sostanze simili alle alghe che ricoprivano le acque della Terra. E fino al tempo di Totiglobus spencensis, gli echinodermi non avevano ancora capito come attaccarsi a una superficie dura.

"In tutta la storia della Terra, il Cambriano è probabilmente il più importante nell'evoluzione sia degli animali che degli ecosistemi marini, perché questo era un momento in cui uno stile più moderno di ecosistema stava iniziando a prendere piede, " ha detto Babcock. "Questo genere della specie che abbiamo scoperto mostra la transizione evolutiva dall'essere un 'adesivo opaco' alla condizione più avanzata di attaccarsi a un substrato di conchiglia, che divenne un modello di successo per le specie successive, compresi alcuni che vivono oggi."

Nella prima parte del periodo Cambriano, iniziato circa 538 milioni di anni fa, gli echinodermi vivevano probabilmente su quella sostanza simile alle alghe nei mari poco profondi che coprivano molte aree del pianeta. Le alghe, Babcock ha detto, probabilmente non era diverso dai tappetini cianobatterici che compaiono in certi laghi, compreso il lago Erie, ogni estate. Ma a un certo punto, quelle sostanze simili alle alghe divennero cibo attraente per altre creature, comprese le lumache preistoriche. Durante il Cambriano, mentre la popolazione di lumache e altri erbivori esplodeva, le stuoie cianobatteriche simili ad alghe cominciarono a scomparire dai mari poco profondi, e i sedimenti divennero troppo fisicamente instabili per sostenere gli animali, compresi gli echinodermi, che si erano affidati a loro.

Una volta che le loro case simili ad alghe divennero cibo per altri animali, Babcock ha detto, gli echinodermi dovevano trovare nuovi posti in cui vivere o perire.

I paleontologi sapevano che le creature erano riuscite in qualche modo a sopravvivere, ma fino alla scoperta dei ricercatori dell'Ohio State, non avevano visto molte prove che un echinoderma vissuto così tanto tempo fa fosse passato dal vivere attaccato a un sedimento ricoperto di cianobatteri al vivere attaccato a superfici dure.

"Questa scelta evolutiva, quella di passare da un adesivo opaco a un substrato di guscio duro, alla fine è responsabile della nascita di animali attaccati come i crinoidi, " Babcock ha detto. "Questa nuova specie rappresenta il legame tra il vecchio stile di vita e il nuovo stile di vita che ha avuto successo per questo lignaggio di echinodermi".