Gandrīz visas dzīvnieku sugas uz Zemes parādījās vienlaicīgi un pēkšņi vai arī tās attīstījās daudzus miljonus gadu, bet mēs vienkārši nevaram atrast pēdas šai evolūcijai - jautājums, kas pazīstams kā “Darvina dilemma”, ir aktuāls mūsdienās. Zinātniekiem joprojām ir grūti izskaidrot organismu eksplozīvās attīstības iemeslus, kas notika pirms pusmiljarda gadiem Kambrijas periodā.
Logs uz pagātni
Vairāk nekā pirms simts gadiem Kanādas dienvidrietumos Klinšajos kalnos Burgess slāneklī paleontologi atklāja daudzas labi saglabājušās fosilās izdrukas. Radības, kas viņus bija atstājušas, bija kaut kas dīvains. Pakāpeniski kļuva skaidrs, ka tur tika aprakti piecsimt miljonus gadu veci jūras dzīvnieki, kas radīja mūsdienu faunu.
Burgess slāneklis ir visslavenākais un labi izpētītais pierādījums par Kambrijas eksploziju. Tajā ir desmitiem tūkstošu mīkstās būtnes izdrukas, kurās varat redzēt ārējos apvalkus, muskuļus, iekšējos orgānus. Kopumā zinātnieki ir aprakstījuši aptuveni 280 seno dzīvnieku sugas, un fosiliju reģistram katru gadu pievieno desmitiem jaunu produktu.
Šādu zinātnes vecākās faunas masu kapu sauc par vācu terminu "lagerstett". Tikai tie ļauj mums izsekot, kā dzimusi mūsdienu dzīve.
Kambrijas Eldonijas fosilija no Burgess slānekļa, Kanāda. Sākumā to kļūdaini uzskatīja par jūras gurķi, bet vēlāk tika noskaidrots, ka tas vienlaikus apvieno vairāku dzīvnieku grupu pazīmes.
Viens no lielākajiem Lagerstett, kur tika sagūstīts Kambrijas sprādziens, tika atklāts 80. gadu beigās Grenlandes ziemeļos, Sirius Passet pilsētā, 800 kilometru attālumā no Ziemeļpola.
Reklāmas video:
Chalkieria evaņģēlists - noslēpumains senais dzīvnieks no Grenlandes (Sirius Passet).
Divas pasaules
Saskaņā ar mūsdienu koncepcijām, dzīvie organismi uz Zemes radās vairāk nekā pirms trim miljardiem gadu. Viņi ļoti ilgi palika vienšūnas, kas ļāva pārdzīvot vissmagākās katastrofas, kas vairākkārt notikušas uz planētas. Mikroorganismi vispirms ir veiksmīgi pielāgojušies atmosfērai, kas nesatur skābekli, spēcīgai siltumnīcas efektam, bet pēc tam skābeklim, kas, lai arī viņiem tas bija inde, palīdzēja efektīvāk izmantot saules enerģiju.
Vienšūnu organismi pārdzīvoja vairākus smagus aukstuma snapsus, kā rezultātā planēta, kā uzskata zinātnieki, pilnībā pārvērtās par ledus bumbiņu. Pēdējais apledojums beidzās pirms apmēram sešiem simtiem miljonu gadu, un to aizstāja ar strauju jūras dzīves uzplaukumu. Rezervuāru iedzīvotāji tajā laikā nebija tādi kā neviens no dzīvajiem organismiem. Matrači, zeķes, spalvas ir vispiemērotākie salīdzinājumi Vendobiontiem (kā tos sauc par šiem neparastajiem radījumiem). Acīmredzot tie bija daudzšūnu. Viņiem jau bija pazīstamo audu, nervu sistēmas un zarnu trakta sākumi.
Senās jūras burtiski norija ar šīm “zeķēm”, kuras dzīvoja mierīgi, bez plēsonības pazīmēm. Ir pagājuši vairāki desmiti miljonu gadu, un pēkšņi visa šī dīvainā pasaule izmirst un bez jebkādas globālas katastrofas pazīmēm. Gandrīz uzreiz pamesto jūru piepilda pavisam cita fauna - Kambrija (pēc ģeoloģiskā perioda nosaukuma, kas iezīmē jauna daudzšūnu dzīvnieku laikmeta sākumu).
20 miljonu gadu laikā uz Zemes parādījās vairāk nekā pusotrs tūkstotis dzīvnieku ģinšu, starp kurām ir gandrīz visu mūsdienu grupu senči.
Meklējot pārejas formas
Zinātnieki joprojām nespēj atrast nekādu evolūcijas saikni starp dīvainajiem Vendobiontiem un modernāko Kambriju, kurš tos aizstāja. Šī pēkšņā pāreja pagājušajā gadsimtā ir kalpojusi par argumentu par labu kreacionistiem, pieprasot pierādījumus par sugu vienmērīgu attīstību un "pārejas formām". Viņi paši skaidroja Kambrijas eksploziju ar radītāja iejaukšanos.
Pateicoties paleontologu darbam un precīzu pētījumu metožu izstrādei, evolūcijas uzskats beidzot dominēja. Zinātnieki nolēma, ka mūsdienu organismi radās vendobiontu vidū, pakāpeniski attīstījās, taču to mazā izmēra dēļ tie neizdzīvoja, vai arī mēs tos vienkārši nevaram atrast.
Tomēr Lielbritānijas un Šveices zinātnieki nesen ar molekulārām metodēm aprēķināja, ka posmkāji - lielākā Zemes organismu grupa, kas apvieno astoņdesmit procentus no visām dzīvnieku sugām - parādījās ne agrāk kā pirms 550 miljoniem gadu. Tas ir, galu galā, notika Kambrijas sprādziens, bet tas izstiepa 15-20 miljonus gadu, kas pēc ģeoloģiskajiem standartiem, protams, bija brīži.
Trilobīti ir kļuvuši par mūsdienu faunas sākuma simbolu. Viņi parādījās Kambrijas sprādziena laikā - apmēram pirms 540 miljoniem gadu.
Šajā laikā no viena vai diviem vendobiontiem radās vairāk nekā pusotrs tūkstotis dzīvnieku ģinšu. Šīs ir ļoti pārejas formas starp seno daudzšūnu un mūsdienu faunu. Lielākajai daļai no tām ir raksturīgas vairāku mūsdienu grupu iezīmes. Piemēram, ecdizozoa (kausošie dzīvnieki), no kuriem daudzas ādas ir izdzīvojušas. Vai arī ksenusija, kas atgādina lielus kāpurus ar teleskopiskām kājām. Chalkieria ir spīdošs, daudz locekļu tārps ar svariem. Vēžveidīgajam līdzīgs ortroskanāls ar vairākām mīksto muguriņu rindām un sava veida apvalku vienā galā.
Posmkāju peytoja dzīvoja vairāk nekā pirms 500 miljoniem gadu. Burges Slates, Kanāda.
Kambrijas sprādziens dzemdēja gandrīz visus bioloģiskos veidus, kas šodien pastāv uz planētas, ieskaitot hordatus, pie kuriem pieder cilvēki.
Par Kambrijas eksploziju ir izvirzītas daudzas hipotēzes, taču neviena no tām pilnībā neizskaidro šo parādību. Visbiežāk minētais ir skābekļa satura palielināšanās atmosfērā. Apgūstot, kā efektīvi iegūt enerģiju, ķermenis spēja kļūt daudzšūnu. Varbūt zināmu lomu spēlēja okeāna ofensīva, kas sākās superkontinentālās Gondwanas un mazās Laurentijas (mūsdienu fragments no tās - Ziemeļamerika) paplašināšanās dēļ.
Bet kāpēc dzīvnieku daudzveidība bija tik liela? Viens no iespējamiem iemesliem ir sugu konkurence, kas provocēja plēsēju parādīšanos.
Pirms sešiem simtiem piecsimt miljoniem gadu lielākā daļa mūsdienu kontinentu bija Gondvānas sastāvdaļa. Starp viņu un Laurentiju sāka veidoties okeāns.
Tatjana Pičugina