Έκρηξη της Κάμβριας περιόδου
Η έκρηξη της Κάμβριας περιόδου είναι η εποχή που πολλά ζωικά φύλα εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στα απολιθώματα. Συνέβη πριν από 541 εκατομμύρια χρόνια (mya). Πιθανώς τα περισσότερα είχαν εξελιχθεί πριν από αυτό, αλλά αυτή ήταν η πρώτη τους εμφάνιση ως απολιθώματα.
Πριν από περίπου 580 mya φαίνεται ότι οι περισσότεροι οργανισμοί ήταν απλοί. Αποτελούνταν από μεμονωμένα κύτταρα, που περιστασιακά οργανώνονταν σε αποικίες. Κατά τα επόμενα 70 ή 80 εκατομμύρια χρόνια ο ρυθμός εξέλιξης φάνηκε να επιταχύνεται. Μέχρι το τέλος της Κάμβριας υπήρχαν τα περισσότερα φύλα που γνωρίζουμε σήμερα.
Η έκρηξη της Κάμβριας έχει προκαλέσει πολλές επιστημονικές συζητήσεις. Η φαινομενικά ταχεία εμφάνιση απολιθωμάτων στα "αρχέγονα στρώματα" παρατηρήθηκε ήδη από τα μέσα του 19ου αιώνα και ο Κάρολος Δαρβίνος την είδε ως μία από τις κύριες αντιρρήσεις που θα μπορούσαν να προβληθούν κατά της θεωρίας του για την εξέλιξη μέσω της φυσικής επιλογής.
Ένας απολιθωμένος τριλοβίτης. Αυτό το δείγμα του Olenoides serratus, από τον σχιστόλιθο Burgess, διατηρεί τα "μαλακά μέρη" - τις κεραίες και τα πόδια.
Dickinsonia , ένα ζώο του Ενδιακάρου με καπιτονέ εμφάνιση.
Ένα ιχνοαπολίθωμα του Ενδιακάρου, που δημιουργήθηκε όταν ένας οργανισμός σκάφτηκε κάτω από ένα μικροβιακό στρώμα.
Η Opabinia συνέβαλε σημαντικά στο ενδιαφέρον για την έκρηξη της Καμβρίου.
Αυτό το δείγμα Marrella δείχνει πόσο καθαρά και λεπτομερή είναι τα απολιθώματα από το Burgess Shale lagerstätte.
Βασικά ζητήματα
Η μακροχρόνια απορία σχετικά με την εμφάνιση της πανίδας της Καμβρίου, φαινομενικά απότομα και από το πουθενά, επικεντρώνεται σε τρία βασικά σημεία:
- αν αυτό συνέβη πραγματικά. Υπήρξε όντως μια μαζική διαφοροποίηση πολύπλοκων οργανισμών σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα κατά τη διάρκεια της πρώιμης Κάμβριας περιόδου;
- τι μπορεί να προκάλεσε μια τόσο γρήγορη αλλαγή.
- τι μπορεί να λέει για την προέλευση και την εξέλιξη των ζώων.
Η κατανόησή της είναι δύσκολη επειδή η προσφορά στοιχείων είναι περιορισμένη. Τα αποδεικτικά στοιχεία είναι ένα ελλιπές αρχείο απολιθωμάτων και χημικές υπογραφές που έχουν απομείνει στα πετρώματα της Κάμβριας περιόδου.
Εξέλιξη μεγάλης κλίμακας
Η έκρηξη της Κάμβριας είναι το κλασικό παράδειγμα μεγαλοεξέλιξης. Με τον όρο αυτό δεν εννοείται ένα διαφορετικό είδος εξέλιξης- μάλλον, εννοείται η εξέλιξη που παράγει ένα τεράστιο αποτέλεσμα. Η λέξη "μακροεξέλιξη" χρησιμοποιείται επειδή οι αλλαγές ήταν πραγματικά τεράστιες.
Διάρκεια
Η έκρηξη της Καμβρίου ξεκίνησε στο Ενδιακάριο από το 575 mya περίπου και συνεχίστηκε στο Burgess Shale στο 507 mya περίπου. Δηλαδή περίπου 70 εκατομμύρια χρόνια. Μέχρι το τέλος όλα τα σύγχρονα φύλα είχαν εξελιχθεί, και έκτοτε δεν έχουν εμφανιστεί νέα φύλα στο αρχείο απολιθωμάτων. Αυτό είναι ένα από τα πράγματα που πρέπει να εξηγηθούν.
Η ζωή ένα δισεκατομμύριο χρόνια πριν
Για περισσότερες πληροφορίες, βλέπε Acritarch και Stromatolite
Τα πρώτα απολιθώματα είναι οι στρωματόλιθοι, κοντόχοντροι πυλώνες που χτίζονται από αποικίες κυανοβακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών. Η καταγραφή τους αρχίζει πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια και ήταν πολύ διαδεδομένα από το 2700 mya περίπου. Μειώθηκαν απότομα μετά το 1250 mya περίπου, και η μείωση αυτή προκλήθηκε πιθανώς από τα ζώα που έβοσκαν και έσκαβαν.
Στην προκάμβρια θαλάσσια ποικιλομορφία κυριαρχούσαν μικρά απολιθώματα γνωστά ως ακριτάρχες. Ο όρος αυτός περιγράφει σχεδόν κάθε μικρό απολίθωμα με οργανικά τοιχώματα - από τις θήκες αυγών μικρών μεταζωοειδών μέχρι τις κύστεις ανάπαυσης πολλών διαφορετικών ειδών πράσινων φυκών. Μετά την εμφάνισή τους γύρω στα 2000 mya, τα ακριτάρχεια γνώρισαν μια έκρηξη γύρω στα 1000 mya, αυξάνοντας τον αριθμό, την ποικιλομορφία, το μέγεθος, την πολυπλοκότητα του σχήματος και κυρίως το μέγεθος και τον αριθμό των αγκαθιών. Οι όλο και πιο ακανθώδεις μορφές τους κατά τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια μπορεί να υποδηλώνουν αυξημένη ανάγκη για άμυνα έναντι της θήρευσης. Άλλες ομάδες μικρών οργανισμών από τη νεοπροτεροζωική εποχή παρουσιάζουν επίσης σημάδια άμυνας κατά των θηρευτών. Η μέτρηση της μακροβιότητας των ταξινομικών μονάδων φαίνεται να δείχνει αύξηση της θήρευσης κατά την εποχή αυτή. Ωστόσο, σε γενικές γραμμές, ο ρυθμός εξέλιξης στην Προκάμβριο ήταν πολύ αργός, με πολλά κυανοβακτηριακά είδη να παραμένουν αναλλοίωτα για δισεκατομμύρια χρόνια. Βέβαια, τα βακτήρια ορίζονται κυρίως από τη βιοχημεία τους, ιδίως από το γονιδίωμά τους. Οι αλλαγές στη βιοχημεία τους δεν αφήνουν συνήθως κανένα ίχνος στο αρχείο απολιθωμάτων.
Αν οι αρπακτικοί οργανισμοί που έτρωγαν βακτήρια και ακριτάρχες ήταν πράγματι μεταζωικά, αυτό σημαίνει ότι τα ζώα της Καμβρίου δεν εμφανίστηκαν "από το πουθενά" στη βάση της Καμβρίου- οι πρόγονοί τους υπήρχαν εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.
Σύγχρονοι στρωματόλιθοι στο θαλάσσιο φυσικό καταφύγιο Hamelin Pool, Δυτική Αυστραλία.
Στρωματόλιθοι (Σχηματισμός Pika, Μέσο Κάμβριο) κοντά στη λίμνη Helen Lake, Εθνικό Πάρκο Banff, Καναδάς.
Σχετικές σελίδες
- Χρονοδιάγραμμα ζωής
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι η έκρηξη της Κάμβριας;
Α: Η Έκρηξη της Κάμβριας είναι όταν πολλά ζωικά φύλα εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στα απολιθώματα. Συνέβη πριν από 541 εκατομμύρια χρόνια (mya).
Ερ: Πόσο καιρό χρειάστηκε για να υπάρξουν τα περισσότερα από τα φύλα που γνωρίζουμε σήμερα;
Α: Κατά τα επόμενα 70 ή 80 εκατομμύρια χρόνια, ο ρυθμός εξέλιξης φάνηκε να επιταχύνεται και μέχρι το τέλος της Κάμβριας περιόδου, τα περισσότερα φύλα που γνωρίζουμε σήμερα υπήρχαν.
Ερ: Πότε παρατηρήθηκε για πρώτη φορά ότι τα απολιθώματα εμφανίζονταν γρήγορα στα "αρχέγονα στρώματα";
Α: Παρατηρήθηκε για πρώτη φορά ήδη από τα μέσα του 19ου αιώνα.
Ερ: Ποιος είδε αυτή την ταχεία εμφάνιση απολιθωμάτων ως αντίρρηση στη θεωρία του;
Α: Ο Κάρολος Δαρβίνος είδε αυτή την ταχεία εμφάνιση απολιθωμάτων στα "αρχέγονα στρώματα" ως μία από τις κύριες αντιρρήσεις που θα μπορούσαν να προβληθούν κατά της θεωρίας του για την εξέλιξη μέσω της φυσικής επιλογής.
Ερ: Τι είδους οργανισμοί υπήρχαν πριν από τα 580 mya;
Α: Πριν από περίπου 580 mya, φαίνεται ότι οι περισσότεροι οργανισμοί ήταν απλοί. Αποτελούνταν από μεμονωμένα κύτταρα, που περιστασιακά οργανώνονταν σε αποικίες.
Ερ: Υπήρχαν ενδείξεις ότι τα ζώα είχαν εξελιχθεί πριν εμφανιστούν στα απολιθωμένα αρχεία;
Α: Πιθανώς τα περισσότερα είχαν εξελιχθεί πριν από τότε, αλλά αυτή ήταν η πρώτη τους εμφάνιση ως απολιθώματα.
