Explozia cambriană | când multe filoane de animale au apărut pentru prima dată în registrul fosilelor
Explozia cambriană este momentul în care multe filoane de animale au apărut pentru prima dată în registrul fosilelor. S-a întâmplat în urmă cu 541 de milioane de ani (mya). Probabil că cele mai multe dintre ele evoluaseră înainte de această dată, dar aceasta a fost prima lor apariție ca fosile.
Înainte de aproximativ 580 miha, se pare că majoritatea organismelor erau simple. Erau alcătuite din celule individuale, ocazional organizate în colonii. În următorii 70 sau 80 de milioane de ani, rata de evoluție pare să se accelereze. Până la sfârșitul Cambrianului existau cele mai multe phyla pe care le cunoaștem astăzi.
Explozia cambriană a provocat numeroase dezbateri științifice. Apariția aparent rapidă a fosilelor în "straturile primordiale" a fost observată încă de la mijlocul secolului al XIX-lea, iar Charles Darwin a considerat-o drept una dintre principalele obiecții care ar putea fi aduse teoriei sale privind evoluția prin selecție naturală.
Un trilobit fosilizat. Acest specimen de Olenoides serratus, din șisturile de Burgess, păstrează "părțile moi" - antenele și picioarele.
Dickinsonia , un animal ediacaran cu aspect matlasat.
O urmă de fosilă Ediacaran, obținută atunci când un organism a pătruns sub un covor microbian.
Opabinia a avut o contribuție importantă la interesul pentru explozia cambriană.
Acest specimen Marrella arată cât de clare și detaliate sunt fosilele din Burgess Shale lagerstätte.
Aspecte cheie
Îndelungata nedumerire cu privire la apariția faunei cambriene, aparent bruscă și de nicăieri, se concentrează asupra a trei puncte cheie:
- dacă s-a întâmplat cu adevărat. A existat cu adevărat o diversificare în masă a organismelor complexe într-o perioadă relativ scurtă de timp în timpul Cambrianului timpuriu?
- ce ar fi putut cauza o schimbare atât de rapidă.
- ce ar putea spune despre originea și evoluția animalelor.
Înțelegerea acesteia este dificilă, deoarece oferta de dovezi este limitată. Dovezile sunt reprezentate de o înregistrare incompletă a fosilelor și de semnăturile chimice rămase în rocile cambriene.
Evoluție la scară largă
Explozia cambriană este un exemplu clasic de megaevoluție. Prin aceasta nu se înțelege un tip diferit de evoluție, ci mai degrabă o evoluție care produce un efect extraordinar. Cuvântul "macroevoluție" este folosit pentru că schimbările au fost foarte mari.
Durata
Explozia cambriană a început în Ediacaran, la aproximativ 575 mia, și a continuat până în șisturile de Burgess la aproximativ 507 mia. Aceasta înseamnă aproximativ 70 de milioane de ani. Până la final, toate phyla moderne au evoluat, iar de atunci nu au mai apărut phyla noi în registrul fosilelor. Acesta este unul dintre lucrurile care trebuie explicate.
Viața acum un miliard de ani
Pentru mai multe informații, a se vedea Acritarch și Stromatolite.
Stromatolitele, stâlpii butucănoși construiți de colonii de cianobacterii și alte microorganisme, sunt primele fosile. Înregistrarea lor începe în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani și au fost foarte răspândite începând cu aproximativ 2700 mya. Au scăzut brusc după aproximativ 1250 mia, iar acest declin a fost probabil cauzat de animalele care pășunează și scormonesc.
Diversitatea marină precambriană a fost dominată de fosile mici cunoscute sub numele de acritarhi. Acest termen descrie aproape orice fosilă cu pereți organici de mici dimensiuni - de la ouăle de metazoare mici până la chisturile de repaus ale multor tipuri diferite de alge verzi. După ce au apărut în jurul anului 2000 miha, acritarhiile au cunoscut un boom în jurul anului 1000 miha, crescând în număr, diversitate, dimensiune, complexitatea formei și mai ales dimensiunea și numărul de spini. Formele lor tot mai spinoase din ultimul miliard de ani pot indica o nevoie sporită de apărare împotriva prădătorilor. Alte grupuri de organisme mici din epoca neoproterozoică prezintă, de asemenea, semne de apărare împotriva prădătorilor. Măsurarea longevității taxonilor pare să arate o creștere a prădătorilor în această perioadă. Cu toate acestea, în general, rata de evoluție în Precambrian a fost foarte lentă, multe specii de cianobacterii rămânând neschimbate timp de miliarde de ani. Desigur, bacteriile sunt definite în principal prin biochimia lor, în special prin genomul lor. Modificările în biochimia lor nu ar lăsa, de obicei, nicio urmă în arhiva fosilă.
În cazul în care organismele prădătoare care se hrăneau cu bacterii și acrituri erau într-adevăr metazoare, înseamnă că animalele cambriene nu au apărut "de nicăieri" la baza Cambrianului; strămoșii lor existau de sute de milioane de ani.
Stromatoliți moderni în rezervația naturală marină Hamelin Pool, Australia de Vest.
Stromatoliți (Formațiunea Pika, Cambrianul mijlociu) lângă Lacul Helen, Parcul Național Banff, Canada.
Pagini conexe
- Cronologia vieții
Alte surse
- Gould S.J. 1989. Viața minunată: șisturile de Burgess și natura istoriei. W.W. Norton & Company.
- Conway Morris S. 1997. Creuzetul creației: șisturile de Burgess și apariția animalelor. Oxford University Press. ISBN 0-19-286202-2.
- Conway Morris, S. (2006). "Darwin's dilemma: the realities of the Cambrian 'explosion'". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 361 (1470): 1069–1083. doi:10.1098/rstb.2006.1846. ISSN 0962-8436. PMC 1578734. PMID 16754615.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este explozia cambriană?
R: Explozia cambriană este momentul în care multe filoane de animale au apărut pentru prima dată în registrul fosilelor. A avut loc acum 541 de milioane de ani (mya).
Î: Cât timp a durat până când au existat majoritatea filoanelor pe care le cunoaștem astăzi?
R: În următorii 70 sau 80 de milioane de ani, rata de evoluție a părut să se accelereze, iar până la sfârșitul Cambrianului, majoritatea filoanelor pe care le cunoaștem astăzi existau.
Î: Când s-a observat pentru prima dată că fosilele apăreau rapid în "straturile primordiale"?
R: A fost observat pentru prima dată încă de la mijlocul secolului al XIX-lea.
Î: Cine a văzut în această apariție rapidă a fosilelor o obiecție la adresa teoriei lor?
R: Charles Darwin a văzut în această apariție rapidă a fosilelor în "straturile primordiale" una dintre principalele obiecții care ar putea fi aduse teoriei sale despre evoluție prin selecție naturală.
Î: Ce tip de organisme existau înainte de 580 miha?
R: Înainte de aproximativ 580 mia, se pare că majoritatea organismelor erau simple. Erau alcătuite din celule individuale, ocazional organizate în colonii.
Î: Existau dovezi că animalele au evoluat înainte de a apărea în înregistrările fosilelor?
R: Probabil că cele mai multe evoluaseră înainte, dar aceasta a fost prima lor apariție ca fosile.