Prawie wszystkie gatunki zwierząt na Ziemi pojawiły się jednocześnie i nagle lub ewoluowały przez wiele milionów lat, ale po prostu nie możemy znaleźć śladów tej ewolucji - kwestia znana jako „dylemat Darwina” jest aktualna dzisiaj. Naukowcom wciąż trudno jest wyjaśnić przyczyny wybuchowego rozwoju organizmów, który miał miejsce pół miliarda lat temu w okresie kambru.
Okno do przeszłości
Ponad sto lat temu, w południowo-zachodniej Kanadzie, w Górach Skalistych, w łupkach Burgess, paleontolodzy odkryli wiele dobrze zachowanych odcisków kopalnych. Stworzenia, które ich opuściły, były czymś dziwnym. Stopniowo stało się jasne, że pochowano tam zwierzęta morskie, mające pięćset milionów lat, co dało początek nowoczesnej faunie.
Łupki z Burgess są najsłynniejszym i najlepiej zbadanym dowodem eksplozji kambryjskiej. Istnieją odciski dziesiątek tysięcy stworzeń o miękkich ciałach, na których można zobaczyć zewnętrzne osłony, mięśnie, narządy wewnętrzne. W sumie naukowcy opisali około 280 gatunków starożytnych zwierząt, a do zapisu kopalnego dodawane są co roku dziesiątki nowych produktów.
Taki zbiorowy grób najstarszej fauny w nauce nazywany jest niemieckim terminem „lagerstett”. Tylko one pozwalają nam prześledzić, jak narodziło się współczesne życie.
Kambryjska skamielina Eldonii z Burgess Shale w Kanadzie. Początkowo mylono go z ogórkiem morskim, ale później okazało się, że łączy w sobie cechy kilku grup zwierząt jednocześnie.
Jeden z największych Lagerstett, gdzie uchwycono eksplozję kambryjską, został odkryty pod koniec lat 80. na północy Grenlandii, w mieście Sirius Passet, 800 kilometrów od bieguna północnego.
Film promocyjny:
Ewangelista z Chalkierii - tajemnicze starożytne zwierzę z Grenlandii (Sirius Passet).
Dwa światy
Według współczesnych koncepcji żywe organizmy pojawiły się na Ziemi ponad trzy miliardy lat temu. Pozostały jednokomórkowe przez bardzo długi czas, co pozwoliło im przetrwać najgorsze katastrofy, które wydarzyły się na planecie więcej niż raz. Mikroorganizmy z powodzeniem przystosowały się najpierw do atmosfery beztlenowej, silnego efektu cieplarnianego, a następnie do tlenu, który, choć był dla nich trucizną, pomógł efektywniej wykorzystać energię słoneczną.
Organizmy jednokomórkowe przetrwały kilka poważnych zimnych trzasków, w wyniku których planeta, jak sądzą naukowcy, całkowicie zamieniła się w lodową kulę. Ostatnie zlodowacenie zakończyło się około sześćset milionów lat temu i zostało zastąpione przez szybki rozkwit życia morskiego. Mieszkańcy zbiorników w tym czasie nie przypominali żadnego z żywych organizmów. Materace, skarpety, pióra to najlepsze porównania dla Vendobiontów (jak nazywa się te niezwykłe stworzenia). Najwyraźniej były wielokomórkowe. Mieli już podstawy znanych tkanek, układu nerwowego i jelit.
Starożytne morza dosłownie roiły się od tych „skarpetek”, które żyły spokojnie, bez żadnych oznak drapieżnictwa. Minęło kilkadziesiąt milionów lat i nagle cały ten dziwny świat wymiera i nie ma żadnych oznak globalnej katastrofy. Niemal natychmiast w bezludnych morzach pojawia się zupełnie inna fauna - kambr (od nazwy okresu geologicznego, który wyznacza początek nowej ery zwierząt wielokomórkowych).
Przez 20 milionów lat na Ziemi pojawiło się ponad półtora tysiąca rodzajów zwierząt, wśród których są przodkowie prawie wszystkich współczesnych grup.
W poszukiwaniu form przejściowych
Naukowcy wciąż nie mogą znaleźć żadnego ewolucyjnego związku między dziwnymi Vendobiontami a nowocześniejszym kambrem, który ich zastąpił. Ta nagła zmiana w ostatnim stuleciu posłużyła jako argument przemawiający za kreacjonistami domagającymi się dowodów płynnej ewolucji gatunków i „form przejściowych”. Sami wyjaśnili eksplozję kambru interwencją twórcy.
Dzięki pracy paleontologów i opracowaniu trafnych metod badawczych ostatecznie zwyciężył pogląd ewolucyjny. Naukowcy zdecydowali, że współczesne organizmy wywodzą się z Vendobiontów, stopniowo ewoluowały, ale ze względu na swój niewielki rozmiar nie przetrwały lub po prostu nie możemy ich znaleźć.
Jednak brytyjscy i szwajcarscy naukowcy wyliczyli ostatnio metodami molekularnymi, że stawonogi - największa grupa organizmów na Ziemi, zrzeszająca osiemdziesiąt procent wszystkich gatunków zwierząt - pojawiły się nie wcześniej niż 550 milionów lat temu. To znaczy w końcu nastąpiła eksplozja kambryjska, ale rozciągała się na 15-20 milionów lat, co według standardów geologicznych jest oczywiście momentami.
Trylobity stały się symbolem początku współczesnej fauny. Pojawiły się podczas eksplozji kambryjskiej - około 540 milionów lat temu.
W tym czasie ponad półtora tysiąca rodzajów zwierząt pochodziło z jednego lub dwóch Vendobiontów. Są to bardzo przejściowe formy między starożytną wielokomórkową a współczesną fauną. Większość z nich ma cechy kilku współczesnych grup. Na przykład ekdizozoa (zwierzęta liniące), z których przetrwało wiele skór. Lub xenusia przypominająca duże larwy z teleskopowymi nogami. Chalkieria to kolczasty, wieloczłonowy robak z łuskami. Przypominający skorupiaka orthrosanclus z kilkoma rzędami miękkich kolców i czymś w rodzaju muszli na jednym końcu.
Stawonogi peytoya żyły ponad 500 milionów lat temu. Burges Slates, Kanada.
Eksplozja kambryjska dała początek prawie wszystkim typom biologicznym istniejącym obecnie na planecie, w tym strunowcom, do których należą ludzie.
Na temat eksplozji kambru wysunięto wiele hipotez, ale żadna z nich nie wyjaśnia w pełni tego zjawiska. Najczęściej mówi się o wzroście zawartości tlenu w atmosferze. Ucząc się, jak efektywnie pozyskiwać energię, organizm mógł stać się wielokomórkowy. Być może pewną rolę odegrała ofensywa oceaniczna, która rozpoczęła się w związku z ekspansją superkontynentu Gondwany i małej Laurentii (współczesny jej fragment - Ameryka Północna).
Ale dlaczego różnorodność zwierząt była tak wielka? Jedną z możliwych przyczyn jest rywalizacja gatunków, która sprowokowała pojawienie się drapieżników.
Sześćset do pięciuset milionów lat temu większość współczesnych kontynentów była częścią Gondwany. Pomiędzy nią a Laurentią zaczął tworzyć się ocean.
Tatiana Pichugina
