Il periodo da 540 milioni di anni fa a 520 milioni di anni fa segnò un'abbondanza apparentemente durante la notte di forme di vita pluricellulari negli oceani del mondo, un evento noto come Esplosione di Cambrian. Molti di questi invertebrati cambriani, conservati nel famoso Burgess Shale dal Canada, nonché altri depositi fossili intorno al mondo, erano davvero sorprendenti, nella misura in cui i paleontologi una volta credevano di rappresentare phyla completamente nuovi (e ora estinti) di vita. Non è più la saggezza accettata: è chiaro che la maggior parte, se non tutti, gli organismi cambriani erano lontanamente collegati ai moderni molluschi e crostacei. Tuttavia questi erano alcuni degli animali dall'aspetto alieno nella storia della Terra.
Il nome dice tutto: quando Charles Doolittle Walcott scelse per la prima volta l'Allucigenia dai Burgess Shale, oltre un secolo fa, era così confuso dal suo aspetto che quasi pensava di esserlo Allucinante. Questo invertebrato è caratterizzato da sette o otto paia di zampe esili, un uguale numero di punte accoppiate che sporgono dalla sua schiena e una testa praticamente indistinguibile dalla sua coda. (Le prime ricostruzioni di allucigenia avevano questo animale che camminava sulle sue spine, le sue gambe scambiate per antenne accoppiate.) Per decenni, i naturalisti hanno meditato se l'Allucigenia rappresentasse un completamente nuovo (e completamente estinto) phylum animale del Cambriano periodo; oggi, si ritiene che fosse lontanamente ancestrale agli onicoforani, o vermi di velluto.
Durante il periodo cambriano, la stragrande maggioranza degli animali marini era minuscola, lunga non più di qualche centimetro, ma non l'anomalocaris "anormale", che misurava oltre un metro dalla testa alla coda. È difficile sopravvalutare la stranezza di questo gigantesco invertebrato: Anomalocaris era dotato di occhi aggrovigliati e composti; una bocca larga che sembrava l'anello di un ananas, fiancheggiata da entrambi i lati da due "braccia" appuntite e ondulate; e una larga coda a forma di ventaglio che usava spingere se stessa attraverso l'acqua. Non meno un'autorità di Stephen Jay Gould ha scambiato Anomalocaris per un phylum animale precedentemente sconosciuto nel suo seminale libro sulla Burgess Shale, "Vita meravigliosa". Oggi, il peso delle prove è che era un antico antenato di artropodi.
Se esistessero solo uno o due fossili esistenti di Marrella, potresti perdonare i paleontologi per aver pensato che questo invertebrato cambriano fosse una sorta di bizzarra mutazione, ma Marrella è, in effetti, il fossile più comune nel Burgess Shale, rappresentato da oltre 25.000 esemplari. Assomigliando un po 'alle astronavi Vorlon di "Babylon 5" (le clip su YouTube sono un buon riferimento), lo era Marrella caratterizzato da antenne accoppiate, punte di testa rivolte all'indietro e circa 25 segmenti del corpo, ciascuno con la propria coppia di gambe. Lunga meno di un pollice, Marrella sembrava un po 'ornata trilobite (una famiglia diffusa di invertebrati cambriani a cui era solo lontanamente correlata), e si pensa che si sia nutrito scavando alla ricerca di detriti organici sul fondo dell'oceano.
Sembra un po 'lungo un pollice Stegosauro (sebbene privo di testa, coda o zampe), Wiwaxia era un invertebrato cambriano leggermente corazzato che sembra essere stato lontanamente ancestrale a molluschi. Esistono abbastanza esemplari fossili di questo animale per speculare sul suo ciclo vitale. La Wiwaxia giovanile sembra mancare dei caratteristici spuntoni difensivi che sporgono dalle loro spalle, mentre gli individui maturi erano più corazzati e portavano il completo complemento di questi micidiali sporgenze. La parte inferiore di Wiwaxia è meno attestata nei reperti fossili, ma era chiaramente morbida, piatta e priva di armature e conteneva un "piede" muscolare che veniva usato per la locomozione.
Quando fu identificato per la prima volta nel Burgess Shale, la bizzarra Opabinia fu addotta come prova per l'improvvisa evoluzione di vita pluricellulare durante il periodo cambriano ("improvviso" in questo contesto che significa nel corso di pochi milioni di anni, piuttosto che 20 o 30 milioni di anni). I cinque occhi stalked, la bocca rivolta all'indietro e la prominente proboscide di Opabinia sembrano avere la fretta di essere assemblati, ma in seguito le indagini sugli Anomalocaris strettamente correlati hanno dimostrato che gli invertebrati cambriani si sono evoluti all'incirca allo stesso ritmo di tutte le altre vite Terra. Sebbene sia stato difficile classificare Opabinia, si ritiene che sia in qualche modo ancestrale agli artropodi moderni.
Leanchoilia è stata variamente descritta come un "aracnomorfo" (un clade proposto di artropodi che include sia la vita ragni e trilobiti estinti) e come "megacheiran" (una classe estinta di artropodi caratterizzata dalle loro appendici allargate). Questo invertebrato lungo due pollici non è così bizzarro come alcuni degli altri animali in questa lista, ma è "un po ' un po 'di questo, un po' di quello "l'anatomia è una lezione oggettiva su quanto possa essere difficile classificare un bambino di 500 milioni di anni fauna. Quello che possiamo dire con ragionevole certezza è che i quattro occhi inseguiti di Leanchoilia non erano particolarmente utili. Sembra che questo invertebrato preferisse usare i suoi tentacoli sensibili per farsi strada lungo il fondo dell'oceano.
In un mondo cambriano in cui quattro, cinque o anche sette occhi erano la norma evolutiva, la cosa più strana di Isoxys, paradossalmente, erano i suoi due occhi bulbosi, che lo facevano sembrare un gambero mutato. Dal punto di vista dei naturalisti, la caratteristica più sorprendente di Isoxys era il suo carapace sottile e flessibile, diviso in due "valvole" e con spine corte davanti e dietro. Molto probabilmente, questo guscio si è evoluto come mezzo primitivo di difesa contro i predatori e potrebbe anche (o invece) aver svolto una funzione idrodinamica mentre gli Isoxys nuotavano nelle profondità marine. È possibile distinguere tra le varie specie di Isoxys per le dimensioni e la forma dei loro occhi, che corrispondono all'intensità della luce che penetra nelle varie profondità oceaniche.
Questo invertebrato cambriano non era ancestrale agli artropodi, ma a echinodermi (la famiglia di animali marini che comprende stelle marine e ricci di mare). Helicocystis non era visivamente sorprendente - fondamentalmente uno stelo tondeggiante alto due pollici ancorato al fondo dell'oceano - ma un dettaglio l'analisi delle sue scale fossilizzate tradisce la presenza di cinque scanalature specializzate che escono a spirale da quella di questa creatura bocca. Fu questa incipiente simmetria cinque volte che risultò, decine di milioni di anni dopo, negli echinodermi a cinque braccia che conosciamo oggi. Ha fornito un modello alternativo alla simmetria bilaterale, o doppia, mostrata dalla stragrande maggioranza degli animali vertebrati e invertebrati.
Esistono oltre 5.000 esemplari fossili identificati di Canadaspis, che ha permesso ai paleontologi di ricostruire questo invertebrato in modo molto dettagliato. Stranamente, la "testa" di Canadaspis sembra una coda biforcata che fa germogliare quattro occhi inseguiti (due lunghi, due corti), mentre la sua "coda" sembra posizionata dove avrebbe dovuto andare la testa. Si suppone che Canadaspis abbia camminato lungo il fondo dell'oceano su circa dodici paia di zampe (corrispondenti a un numero uguale di segmenti del corpo), gli artigli all'estremità delle appendici anteriori che agitano i sedimenti per scoprire batteri e altri detriti per cibo. Per quanto comprovato, Canadaspis è stato estremamente difficile da classificare; una volta si pensava che fosse direttamente ancestrale crostacei, ma potrebbe essersi ramificato dall'albero della vita anche prima.
La strana apparenza dei vertebrati cambriani è molto simile nel mondo di oggi alla strana apparenza dei gamberetti moderni. In effetti, Waptia, il terzo invertebrato fossile più comune del Burgess Shale (dopo Marrella e Canadaspis), fu riconoscibilmente un antenato diretto di gamberetti moderni, con i suoi occhi di perline, il corpo segmentato, il carapace semiduro e il multiplano gambe. È possibile che questo invertebrato possa anche essere stato colorato di rosa. Una caratteristica distintiva di Waptia è che le sue quattro coppie anteriori di arti erano distinte dalle sue sei coppie posteriori di arti; i primi venivano usati per camminare lungo il fondo del mare e i secondi per la propulsione attraverso l'acqua in cerca di cibo.
Una delle cose più interessanti degli invertebrati cambriani è che nuovi generi vengono costantemente rinvenuti, spesso in luoghi estremamente remoti. Annunciato al mondo nel 2014, dopo la sua scoperta in Groenlandia, Tamiscolaris era un parente stretto di Anomalocaris (vedi seconda diapositiva, sopra) che misurava quasi tre piedi dalla testa alla coda. La differenza principale è che mentre Anomalocaris predava chiaramente i suoi compagni invertebrati, Tamiscolaris era uno dei i primi "filtri-alimentatori" al mondo che pettinano i microrganismi dal mare con le delicate setole sulle appendici anteriori. Chiaramente, il Tamiscolaris si è evoluto da un anomalocaride in stile "apice predatore" in risposta alle mutevoli condizioni ecologiche che hanno reso più abbondanti le fonti microscopiche di cibo.
Forse l'invertebrato cambriano dall'aspetto più strano presentato qui, l'Aysheaia è, paradossalmente, anche uno dei più compresi. Ha molte caratteristiche in comune sia con gli onicofori, noti anche come vermi di velluto, sia con le microscopiche creature note come tardigradi o "acqua "A giudicare dalla sua anatomia distintiva, questo animale lungo uno o due pollici pascolava su spugne preistoriche, a cui si aggrappava strettamente con le sue numerose artigli. La forma della sua bocca segnala l'alimentazione predatoria piuttosto che l'alimentazione dei detriti, così come le strutture accoppiate attorno alla sua bocca, che probabilmente venivano usate per afferrare la preda, insieme alle sei strutture simili a dita che crescono da quella di questo invertebrato testa.