Sauerstoff, Ökologie und die kambrische Radiation der Tiere

Der Übergang vom Proterozoikum zum Kambrium dokumentiert das Auftreten praktisch aller Tierkörperpläne (Phyla), jedoch erklärt bisher keine einzelne Hypothese sowohl den Zeitpunkt des Ereignisses als auch den offensichtlichen Anstieg von Vielfalt und Disparität. Ökologische Auslöser, die sich auf eskalierende Räuber-Beute-„Rüstungsrennen“ konzentrieren, können das evolutionäre Muster erklären, jedoch nicht dessen Timing, während Umweltfaktoren, insbesondere die Oxygenierung von Ozean/Atmosphäre, das Gegenteil tun. Anhand moderner Sauerstoffminimumzonen als Analogon zu den proterozoischen Ozeanen untersuchen wir die Auswirkungen niedriger Sauerstoffpegel auf die Ernährungsökologie von Polychäten, den dominierenden Makrofauna-Tieren in Tiefsee-Sedimenten. Hier zeigen wir, dass niedriger Sauerstoff eindeutig mit niedrigen Anteilen an Karnivoren in einer Gemeinschaft und geringer Vielfalt karnivorer Taxa verbunden ist, während höhere Sauerstofflevel komplexere Nahrungsnetze unterstützen. Die Anerkennung einer physiologischen Kontrolle der Karnivorie verbindet daher umweltbedingte Auslöser und ökologische Treiber und bietet eine integrierte Erklärung für sowohl das Muster als auch das Timing der kambrischen Tier-Radiation.