The Digermul Peninsula - a window into the early diversification of animal life

Prosjekt perioden 2014-2019 har gitt oss fem sesonger av feltarbeid på Digermulhalvøya i Tanafjorden (Finnmark). Med grundig prøvetagning og innsamling gjennom den unike sedimentære lagrekken, begynner vi å se ei mer komplett bilde av forandringer som skjer i overgangen mellom Ediakara - Kambrium. Denne nøkkeltid for evolusjonen av komplekse organismer (ca 580 - 520 millioner år siden) finnes bevart i nesten sin helhet på Digermulhalvøya, dette gjør det til en unik sedimentær lagrekke på verdensbasis. Funn under disse fem år av felt studier har bekreftet at dette er en klassisk Ediakarisk biota i Skandinavia, som deler likheter med både Kvitsjøen i Russland og deler av Newfoundland i Canada. Nye funn gir svar på gamle spørsmål, men stiller samtidig flere nye under tida som vi samlet ytterligere data hvert år. Detaljerte felt studier, der vi bokstavelig talt kryper over berg grunnen, avslører fine strukturer som er typiske tegn på en gammel havbunns overflate. Vi kryper over den faktiske havbunn og ikke nede i det gamle sedimentet. Oppsiktsvekkende funn, bland annet fra prosjektets siste felt sesong 2018 viser på hvor viktig nærkontakt med berggrunnen er. De aller tidligste kandidatene til ekte spor fossil ble avdekket («når livet ble smart», organismer som gjører beviste valg og har levnet spor av dette på den eldgamle havbunnen), disse er funnet sammen med ømtålige eksemplar av den problematiske palaeopascichniden Orbisiana. Bevart gjennom «dyp geologisk tid» later funn som dette oss studere økologiske interaksjoner 550 millioner år seinere. Særlig spor fossil representerer korte hendelser i livet bevart gjennom «dyp tid». Å kunne si eksakt hvor denne nivå er i Ediakara lagrekken på Digermulen betyr at vi har et tids perspektiv for den «Agronomiske revolusjonen» høyre opp i lagrekken, akkurat etter Ediakara - Kambrium grensen. Den «Agronomiske revolusjonen» markerer en dramatisk forandring i dyrs adferd; nå kunne de plutselig grave ned dypt i sedimentene og med det blanda næring og oksygen ned i bunn sedimentene, dette forandrer liv i havet for all framtid. Mikrofossil er et av våre viktigeste verktøy, fossil som er mindre enn at øyet oppfatter dem. De later oss korrelere lignende lagrekker verden over, men de gir også et innblikk i de tidligste livsformene, bakterier og deres evolusjon. Ibland finner vi odde fossil i prøvene våre - en sådan, beskriver vi akkurat nå som fragment av ei større flercella eukaryot. Et navn for denne typen av fossil er «Small Carbonaceous Fossils» eller SCF i korthet. Prosjektet har de seneste årene prøve tatt de Prekambriske sedimentene spesifikt for SCF som vil avsløre hvis det finnes tidligere ikke oppdagede fossil av komplekse metazoer. Et kryptisk arkiv som eksisterte innen den «Kambriske eksplosjonen» og oppkomsten av harde ytre skjelett på større skala. Hvis det er så, kommer dette pågående arbeid gi gode data for å mere fullt ut forstå grunnen til og effektene av den Kambriske eksplosjonen. Utøket prøvetagning i de glasiale intervallene, Smalfjord og Mortensnes Formasjonene i kombinasjon med nyere teknikk for å løse opp prøvene gir oss viktige muligheter at forstå hvordan livet overlevde disse store «Snøball jord» glasiasjonene. Det store bildet lagrekken på Digermulhalvøya er på vei at avsløre, handler om ei spesiell bevaring, der omtrent 200 millioner år av nesten sammenhengende sedimentasjon gir et unikt innsyn i særlig evolusjonen av livet på havbunnen gjennom overgangen Ediakara - Kambrium. Ikke bare nye organisme-samfunn opptrer, men også med hver forskjellig type av spor fossil, avslører seg en ny adferd og nye «kropps planer». Denne evolusjon er tydelig stegvis, her kan vi applisere konseptet med spor fossil soner fullt ut uten store avbrudd i tid. Prosjektet har generert store mengder data fra fem års prøvetagning, til dels er dette ferdig analysert og publisert, men arbeidet fortsetter med flere artikler under forberedelse.

The project has succeeded in maintaining a gender balance throughout the project period and have brought in female scientists into the project. The international palaeontological community has been brought to Tromsø through increased international collaboration, and placed northern Norway on the international palaeontological scene. Also increasing the collaborative network for the project participants, both within their own scientific discipline but also with other geological disciplines. Long term societal impact through the education and public outreach program of the project, increasing the awareness of local natural history and pride to help preserve it, starting already in schools. Also, with a gender balanced project shown especially young females that natural science is for everyone.

The remote and inaccessible Digermul Peninsula in Northern Norway expose more than 1500 m of siliciclastic sediments of nearly unprecedented preservation and completeness from a most dramatic time period in the history of life, the late Ediacaran-Ordovici an (roughly 100 Ma). Ediacara-type fossils were found here 20 years ago, the only occurrence in Scandinavia, and the area has recently revealed other spectacular discoveries. Trace fossil abundance is simply enormous, and we know from other contemporaneo us sequences just how important these are for understanding the evolution of benthic ecosystems in the Cambrian. Trace fossil assemblages on Digermulen across the Ediacaran-Cambrian transition have already given us new information on the timing of this ev ent here and the components involved. So far the shelly fossils sequence is less studied, but new olenellid trilobite associations may clarify the evolution of Early Cambrian trilobite sequences in Scandinavia. Furthermore, the trace and body fossil recor d may for the first time be tied together. Previous work by the team has already significantly changed our understanding of the succession, and especially the organic-walled microfossils have provided firm age constraints on the succession, shown potenti al for international correlation and thus timing of the evolution of primary producers. Following up on the faunal turnovers observed is the underlying geological history. Questions regarding provenance and cyclicity of sequences and parasequences need to be addressed to couple possible causes and causality. Digermulen scenery and geology is breathtaking and promises a spectacular backdrop for science education and public outreach. This is a vitalizing part of the project through the 4 years. Digermulen is ripe with opportunity, this is the first project to propose a dedicated multidisciplinary approach to study the unique sequence and its record of biotic changes through a critical time in the evolution of li