Камбрийският взрив промени света на растенията и животните. Причини за камбрийската експлозия

Което до голяма степен се дължи на фиксирането на нов тип отношения в природата: "хищник - плячка". Всъщност първите надеждни следи от хищничество са известни от късния едиакарски период, появата в палеонтологичните записи на първите живи организми с минерализиран външен скелет, предназначен за защита (рифообразуващи клаудини) също датира от това време. Въпреки това през камбрия тези нови принципи на взаимоотношения между животните се разпространяват навсякъде и всички основни екосистеми започват да се изграждат на тяхна основа. В резултат на това започва нов кръгеволюция, свързана с развитието на адаптации за хищничество и защита от хищници. По-специално сетивните органи се развиват значително - при много животни се появяват доста перфектни очи (например при аномалокарис и опабиния) и мозък.

Терминът "експлозия" е въведен преди откриването на докамбрийската биота Хайнан и Едиакара, които според някои учени са връзки [ ] между най-примитивните многоклетъчни живи организми, известни от палеопротерозоя (например биотата на Франсвил) и вече доста сложно организираните камбрийски [ ] . Въпреки това, установяването на пряка връзка между отделните групи докамбрийски и камбрийски организми все още е много проблематично. На някои места се откриват вкаменелости от едиакарски тип дори до средата на камбрия (преди 510-500 милиона години), тоест докамбрийските екосистеми продължават да съществуват десетки милиони години след "експлозията", съседна на типична камбрийска фауна, подобна на фауната на Burgess Shale.

Откривателят на Камбрийската експлозия е Родерик Мърчисън. Изучавайки вкаменелостите от древни епохи, открити в съответните отлагания, той установи, че слоевете на тези отлагания са разделени от рязка граница. Под тази граница те са изключително бедни на биологични останки и показват повсеместно разпространение само на протозои. едноклетъчни организми- бактерии и водорасли, а след това, започвайки от камбрийската ера, преди около 550 милиона години, внезапно придобиват безпрецедентно богатство от нови биологични форми.

Като цяло, ранните проблеми на "Кембрийската експлозия" се състоят в опитите да се обясни внезапната поява на вкаменелости на долната граница на камбрия и липсата им в по-стари отлагания - като доказателство за съществуването или несъществуването на живот в предишните период от историята на Земята.

Съвременният интерес към тази тема е подхранван от работата на Хари Уитингтън (Английски)и колегите му, които през 70-те години на миналия век анализираха повторно редица вкаменелости от шистите Бърджис и заключиха, че повечето от тях са останки от организми, коренно различни от всички живи животни (виж вендобионти). Популярната творба на Стивън Гулд " невероятен живот” отвори тази тема за широката публика и отново направи актуален проблема за съществуването и природата на камбрийския взрив. Въпреки че се различават значително в детайлите, и Уитингтън, и Гулд предполагат, че всички съвременни типове животинско царство са възникнали почти внезапно на границата на камбрия, без да са потомци на съществуваща преди това фауна.

Някои изследвания (включително косвени), и двете датиращи от 70-те години на миналия век и по-късно, отбелязват, че някои предполагаемо сложни животни (например Kimberella) може да са се появили преди началото на камбрия.

Въз основа на резултатите от проучванията от 1996 г. бяха направени следните заключения:

По-късно проучване през 1998 г. откри пропуски в работата от 1996 г. Според нови данни протостомите са се отделили от дейтеростомите по-късно - преди около 670 милиона години, а хордовите (предшественици на птици, риби и животни) са се отделили от бодлокожите (предшественици на морските звезди) преди около 600 милиона години.

Анализ, извършен през 2003 г., заключава, че протостомите и дейтеростомите са се разделили още по-късно - преди 582 ± 112 милиона години.

Изследване, публикувано през април 2004 г., доведе авторите до заключението, че последният общ прародител на двустранните животни е възникнал преди 656 и 573 милиона години (в самото начало на едиакарския период).

Изследване от ноември 2004 г. заключава, че и трите предишни резултата са грешни и че протостомите и дейтеростомите са се разминавали много по-рано, между 976 ± 190 милиона години.

Въпреки факта, че първоначално камбрийските вкаменелости са открити в Уелс (Кембрийските планини, Великобритания), има четири основни източника на камбрийски находки: Burges Shale (Британска Колумбия, Канада), Sirius Passet (Гренландия), Maotianshan Shale (Юнан, Китай) , (Швеция) .

През камбрийския период основният живот е концентриран в моретата. Най-известните обитатели на камбрийските морета са бентосни хищни бронирани трилобити, които се намират в седименти на възраст от 530 милиона години. Дължината на тялото им достига 1 метър. Те принадлежаха към вида членестоноги (роднини на насекоми, раци и паяци). Този тип включва и марела. Най-големият морски членестоноги (с дължина до 2 м) се счита за ловец на трилобити Anomalocaris, който принадлежи към класа на динокарите ("ужасни скариди"). Подобните на гъсеница Hallucigenia и Opabinia също са живели в камбрийските морета. Най-странните организми бяха ПамделурионИ Керигмачела. Дългото им меко сегментирано тяло, с чифт широки "перки" на повечето сегменти и чифт сегментирани придатъци отзад, ги прави подобни на аномалокарите. В същото време външните части на горната повърхност на "перките" имаха гофрирани повърхности, които могат да бъдат хриле. Под всяка "перка" има къс обезкостен крак. Тази структура ви позволява да ги свържете с членестоноги. Не по-малко мистериозни рибоподобни Vetulicolia, които също са подобни на членестоноги в някои структурни характеристики. Първите ракообразни се появяват в резултат на Камбрийската експлозия ( Еркая)

Друг значим представител на камбрийските морета са безчелюстните червееви риби Haikouichthys и Pikaya (предшественици на миногите), принадлежащи според биологичната класификация към "нашия" тип хордови.

Камбрийската фауна е широко представена от черупки, създателите на които са били както мекотели, така и брахиоподи. Сред тях особено се открояват хиолитите. Те стават известни като „малка черупчеста фауна“ (англ. small shelly fossils).

Доста мистериозна е малката виваксия, която имаше хитинова черупка, състояща се от дълги вертикални и къси припокриващи се хоризонтални игли. Тя също притежава нещо подобно на радула (хитинов назъбен „език“), наблюдаван преди това само при мекотели. Някои изследователи смятат, че подобни характеристики носят Wiwaxiaкъм анелидите.

Последните открития предполагат, че поне някои трислойни двустранни организми са съществували преди началото на камбрия: Кимбъреламогат да се считат за ранни мекотели, а драскотини по скали в близост до тези вкаменелости предполагат метод на хранене, подобен на мекотели (преди 555 милиона години). Ако приемем, че Vernanimalcula (Английски)имаше трислоен двустранен целом, това отлага появата на сложни животни с още 25-50 милиона години назад. Откриване на дупка в корпуса Клаудинасъщо предполага наличието на напреднали хищници в края на едиакарския период. В допълнение, някои следи във вкаменелости, датиращи от средата на едиакарския период (преди около 565 милиона години), могат да бъдат оставени от животни, по-сложни от плоски червеии имащ кожно-мускулна торбичка.

Много преди това дългият упадък на строматолитите (започващ преди около 1,25 милиарда години) говори за ранна поява на животни, които са достатъчно трудни за "захапване". Увеличаването на изобилието и разнообразието от шипове при акритархите в същото време води до заключението, че дори тогава е имало достатъчно големи хищници, за да е необходима такава защита. В другия край на времевата скала, свързана с камбрийския взрив, трябва да се отбележи липсата във вкаменелостите на редица основни типове от сегашната фауна до края на камбрия и типични палеозойски екосистеми - до Ордовик. Въпреки това, по-голямата част от съвременните типове за първи път [ ] се появява през камбрия (с изключение на мекотели, бодлокожи и членестоноги, вероятно произхождащи от едиакарския период). Или броят на видовете просто се е увеличил, оставяйки ясни следи във вкаменелостите, чиито предци са съществували през докамбрия, но техните останки не са достигнали до нас, или все още не са открити. [ ]

По-внимателното разглеждане разкрива друга изненада - някои модерно изглеждащ [изяснявам (без посочен коментар) ] животни, като ранни камбрийски ракообразни [ ] , трилобити [ ] и бодлокожите са в по-ранни отлагания от някои „чичовци“ или „пра-чичовци“ на живи групи, които не са оставили преки потомци. Това може да е резултат от прекъсвания и вариации във формирането на фосилни отлагания или може да означава, че предците на съвременните организми са еволюирали по различно време и вероятно с различна скорост. [ ]

Въпреки че доста сложни трислойни животни са съществували (вероятно много) преди камбрия, еволюционното развитие в ранния камбрий изглежда е изключително бързо. Правени са много опити да се обяснят причините за това "експлозивно" развитие.

Най-ранната атмосфера на Земята изобщо не е съдържала свободен кислород. Кислородът, който съвременните животни дишат - както във въздуха, така и разтворен във вода - е продукт на милиарди години фотосинтеза, главно микроорганизми (като цианобактерии). Преди около 2,5 милиарда години концентрацията на кислород в атмосферата се е увеличила драстично. Дотогава целият кислород, произведен от микроорганизмите, е бил напълно изразходван за окисляването на елементи с висок афинитет към кислорода, като желязото. Докато не бъдат напълно обвързани на сушата и в горните слоеве на океана, в атмосферата съществуват само местни "кислородни оазиси".

Липсата на кислород може дълго времевъзпрепятстват развитието на големи сложни организми. Проблемът е, че количеството кислород, което едно животно може да абсорбира от околната среда, е ограничено от неговата повърхност (бели дробове и хриле при най-сложните животни; кожа при по-простите). Количеството кислород, необходимо за живот, се определя от масата и обема на организма, които с увеличаване на размера растат по-бързо от площта. Увеличаването на концентрацията на кислород във въздуха и водата може да отслаби или напълно да премахне това ограничение.

Трябва да се отбележи, че достатъчно количество кислород за съществуването на големи вендобионти вече е имало в едиакарския период. Въпреки това, по-нататъшното увеличаване на концентрацията на кислород (между едиакарския и камбрийския период) може да осигури на организмите допълнителна енергия за производството на вещества (като колаген), необходими за развитието на фундаментално по-сложни телесни структури, включително тези, използвани за хищничество и защита срещу него.

Има изобилие от доказателства, че в късния неопротерозой (включително ранния едиакарски период) Земята е била подложена на глобално заледяване, по време на което повечето отбеше покрита с лед, а температурата на повърхността беше близка до точката на замръзване дори на екватора. Някои изследователи посочват, че това обстоятелство може да е тясно свързано с камбрийската експлозия, тъй като най-ранните известни вкаменелости датират от период малко след края на последното пълно заледяване.

Въпреки това е доста трудно да се посочи причинно-следствена връзка на такива катастрофи с последващото нарастване на размера и сложността на организмите. Може би, ниски температуриувеличи концентрацията на кислород в океана - разтворимостта му в морска вода почти се удвоява, когато температурата падне от 30 ° C на 0 ° C.

В седиментите на границата на докамбрия и камбрия има много рязък спад, последван от необичайно силни колебания в съотношението на въглеродните изотопи 13C/12C през целия ранен камбрий.

Много учени приемат, че първоначалното падане се дължи на масово измиране точно преди началото на камбрия. . Може също така да се предположи, че самото изчезване е следствие от предишния разпад на метановите клатрати. Широко известно е, че отделянето на метан и последващото насищане на атмосферата с въглероден диоксид причинява глобален парников ефект, придружен от различни екологични бедствия. Подобна картина (рязък спад в съотношението 13 C/12 C, последван от колебания) се наблюдава в триаса, когато животът се възстановява след масовото пермско изчезване.

Редица изследователи приемат, че всяко краткосрочно намаление на съотношението 13 C/ 12 C в ранния камбрий представлява освобождаване на метан, което поради малкия парников ефекти повишаването на температурата доведе до увеличаване на морфологичното разнообразие.

Отпечатък от Кимберела, едиакарски организъм, който вероятно е имал двустранна симетрия. Понякога се счита за примитивен мекотел с неминерализирана органична черупка.

Гени на Хокс различни групиживотните са толкова сходни, че например можете да трансплантирате човешкия ген за "образуване на очи" в ембрион на дрозофила, което ще доведе до образуването на око - но това ще бъде око на дрозофила, поради активирането на съответния " работещи" гени. Това показва, че наличието на подобен набор от ox-гени изобщо не означава анатомично сходство на организмите (тъй като едни и същи ox-гени могат да контролират образуването на толкова различни структури като очите на човека и очите на насекомите). Следователно появата на такава система би могла да доведе до рязко увеличаване на разнообразието – както морфологично, така и таксономично.

Тъй като едни и същи гени на Fox контролират диференциацията на всички известни двустранни организми, еволюционните линии на последните трябва да са се разминавали, преди да могат да се образуват каквито и да е специализирани органи. По този начин „последният общ предшественик“ на всички двустранни организми трябва да е бил малък, анатомично прост и най-вероятно напълно разложен, без да бъде запазен във вкаменелости. Това обстоятелство прави откриването му изключително малко вероятно. въпреки това цяла линияорганизми от фауната на Ediacaran, като Kimberella, може да са имали двустранна структура на тялото, доколкото може да се прецени техните отпечатъци. По този начин, подобна системаразвитието може да се е случило поне няколко десетки милиона години преди Камбрийската експлозия. В този случай са необходими някои допълнителни причини, за да се обясни "взривът".

В същото време повечето организми от едиакарската биота (така наречените вендобионти) се характеризират или с радиална ( Аркаруа, „дискове“), или плъзгаща се симетрия, която не се среща в живи групи, в които десният и левият сегмент на тялото са изместени един спрямо друг (като две половини на цип), или е трудно да се определи естеството на симетрията върху съществуващия палеонтологичен материал ((пример за такъв ефект е играта на Конуей "Живот", където сложни формии комплексно поведение се проявява от клетки, работещи според изключително прости правила). Възможната поява на сексуално размножаване или значителното му развитие по време на камбрийския взрив за много примитивни и подобни същества може да означава, че е имало възможност за тяхното междувидово и по-отдалечено [ ] кросоувъри. Това драстично увеличи променливостта. Едва с развитието на генома се появяват наистина изолирани видове, които не се кръстосват с други. Пример за съвременни същества от този вид са коралите.

Някои учени предполагат, че с усложняването на организмите вторичните промени се наслагват върху еволюционните промени в общата структура на тялото в посока на по-добра специализация на установените му части. Това намалява вероятността нови класове организми да преминат през естествен подбор - поради конкуренцията с "подобрени" предци. В резултат на това, когато се формира общата (на ниво таксономичен клас) структура, се формира „писта на развитие“ и пространствената структура на тялото е „замразена“. Съответно, образуването на нови класове става "по-лесно" в ранните етапи от еволюцията на основните клади, а по-нататъшната им еволюция се извършва на по-ниски таксономични нива. Впоследствие авторът на тази идея посочи, че подобно "замръзване" не е основното обяснение за камбрийския взрив.

Фосилите, които биха могли да подкрепят тази идея, са двусмислени. Беше отбелязано, че вариациите в организмите от един и същи клас често са най-големи в първите етапи от развитието на кладата. Например, някои камбрийски трилобити са варирали значително в броя на гръдните сегменти и впоследствие това разнообразие е намаляло значително. Установено е обаче, че проби от силурските трилобити имат същата висока променливост в структурата като тези от ранния камбрий. Изследователите предполагат, че общият спад в разнообразието се дължи на екологични или функционални ограничения. Например, може да се очаква по-малка променливост в броя на сегментите, след като трилобитите (наподобяващи съвременните мокрици) са развили изпъкнала структура на тялото, което е ефективен начиннеговата защита.

Такива обяснения се фокусират върху взаимодействието между различни видовеорганизми. Някои от тези хипотези се занимават с промени хранителни вериги; други смятат за надпревара във въоръжаването между хищници и плячка, която може да е причинила еволюцията на твърдите части на тялото в ранния камбрий; редица други хипотези се фокусират върху по-общи механизми на коеволюция (най-известният пример е коеволюцията на цъфтящи растения с насекоми опрашители).

Хищничеството по дефиниция предполага смъртта на плячката, което го прави най-силният фактор и ускорител естествен подбор. Натискът върху плячката да се адаптира по-добре трябва да е по-голям, отколкото върху хищниците - защото, за разлика от плячката, хищникът има шанс да направи нов опит (тази асиметрия е известна като принципа "живот срещу обяд" - хищникът рискува да загуби само обяд, докато как жертвата рискува живота си). и е трябвало да доведе до увеличаване на разнообразието от организми. Днес обаче е известно, че "гризането" е възникнало преди повече от 1 милиард години, а изчезването на строматолитите е започнало преди около 1,25 милиарда години - много преди "експлозията".

Геохимичните наблюдения ясно показват, че общата маса на планктона е станала сравнима със сегашната още в ранния протерозой. Въпреки това до камбрия планктонът не е допринесъл значително за храненето на дълбоководните организми, тъй като телата им са били твърде малки, за да потънат бързо на морското дъно. Микроскопичният планктон е изяден от друг планктон или унищожен от химически процеси в горните слоеве на морето много преди да проникне в дълбоките слоеве, където може да стане храна за нектона и бентоса (съответно плуващи организми и обитатели на морското дъно).

В състава на ранните камбрийски вкаменелости е открит мезозоопланктон (среден планктон, различим просто око), които биха могли да филтрират микроскопичен планктон (главно фитопланктон - планктонна "растителност"). Новият мезозоопланктон може да е служил като източник на останки, както и да е отделял екскременти под формата на капсули, достатъчно големи, за да се потопят бързо - те може да са били храна за нектона и бентоса, карайки ги да растат по размер и разнообразие. Ако органичните частици достигнат морското дъно, в резултат на последващо погребение, те трябва да са увеличили концентрацията на кислород във водата, като същевременно намалят концентрацията на свободен въглерод. С други думи, появата на мезозоопланктона обогати дълбокия океан както с храна, така и с кислород и по този начин направи възможна появата и еволюцията на по-големи и по-разнообразни обитатели. морски дълбини.

И накрая, появата на фитофаги сред мезозоопланктона може да формира допълнителна екологична ниша за по-големите мезозоопланктонни хищници, чиито тела, потапяйки се в морето, водят до по-нататъшното му обогатяване с храна и кислород. Може би първите хищници сред мезозоопланктона са били ларви на бентосни животни, чиято по-нататъшна еволюция е резултат от общото увеличаване на хищничеството в моретата от едиакарския период.

Моделът на Валентин обяснява добре уникалността на камбрийския взрив – защо се е случил само веднъж и защо продължителността му е била ограничена.

Известен английски биологПитър Холанд вярва, че древното избухване на еволюцията на метазоите, обикновено наричано Камбрийската експлозия, се дължи отчасти на генетични причини. Необходима предпоставка за бързата еволюция на двустранно симетричните животни беше дублиране на ген (или поредица от дублиране), което доведе до появата на гените Hox и ParaHox, важни регулатори на индивидуалното развитие. Това не изключва влиянието на факторите на околната среда върху ранната еволюция на животните, но налага да се вземе предвид приносът на чисто генетичните иновации.

За една от най-големите мистерии в историята на живота на Земята отдавна се смята така нареченият камбрийски взрив - внезапната поява на много големи групи животни преди около 540 милиона години, в началото на камбрийския период (горе вляво в фигура). Понякога има мнение, че камбрийският взрив е артефакт, илюзия, свързана не толкова с появата на нови еволюционни клонове, колкото с промяна в условията за погребване на фосилни останки. Но последните изследвания потвърждават, че рязкото ускоряване на еволюцията на границата на камбрия е съвсем реално. Камбрийска експлозиянаистина беше.

Какво го е причинило? Този проблем може да се конкурира по популярност, например с проблема с изчезването на динозаврите или появата на човешкия двуногизъм. Има много хипотези, които обясняват камбрийския взрив с външни фактори: например повишаване на нивото на океана (с появата на много плитки продуктивни маргинални морета) или промяна химичен съставморска вода (с повишено съдържание на кислород, калций, фосфати). Но в продължение на сто години нито една от тези версии не е получила толкова надеждно потвърждение, че да бъде извън конкуренцията.

Има по-сложни, многоетапни обяснения. Например американският палеонтолог Дъглас Ервин (Дъглас Ервин) смята, че на границата на камбрия някои животни са се научили активно да ровят морско дъно, това предизвика насищане на почвата с кислород, разшири комплекта екологични нишии доведе до "верижна реакция на видообразуване". Но и тази хипотеза има слаби места. И най-важното - тя пренебрегва Първи етаппроцес. Първо трябва да са се появили животни, способни да копаят морското дъно.

Известният британски еволюционен генетик Питър Холанд предлага, за промяна, да се търсят вътрешни причини за камбрийския взрив, които не са заобикаляща среда, но в самата структура на развиващите се организми. Разбира се, Холанд е наясно с това екологични причиниосвен това не трябва да забравяме, че такова сложно събитие като камбрийската експлозия трябва да е било причинено от много фактори, а не само от един. Най-вероятно е имало каскада от взаимосвързани промени. Въпреки това е ясно, че реакцията на всяка система към външно влияниезависи не само от естеството на този ефект, но и от свойствата на самата система. Ами ако подходим към проблема от този ъгъл?

Вярно е, че все още знаем малко за вътрешната структура на раннокамбрийските и още повече докамбрийските животни. Но нещо може да се опита да се изчисли от косвени данни, анализирайки "поведението" на организмите в макроеволюционен времеви мащаб.

Какво всъщност е "избухнало" на границата на камбрия? Струва си да се отбележи, че повечето от събитията, които заедно съставляват камбрийската експлозия, са свързани с еволюцията не само на животни, но и на двустранно симетрични животни. Има само четири модерен типживотни, които не са двустранно симетрични: гъби, гребневици, ламеларни, книдарии (представител на петия тип се предполага, че е намерен миналата година, но тази находка все още не е правилно описана). Всички други животни, включително червеи, охлюви, морски таралежи, пеперудите и ние, принадлежим към огромна група двустранно симетрични (билатерии). Точно много бързо този случайтова означава "в рамките на милиони години" - появата на голям брой големи клонове на двустранно симетрични животни прави началото на камбрия напълно уникален момент в историята на земята.

Какво е специално за тези животни? Билатериите са изключително разнообразни, така че всяка от тях кратко описание нарискува да бъде неточен. Независимо от това, има четири основни характеристики, които отличават двустранните от "небилатерните".

Предно-заден мост. Типичното двустранно симетрично животно прекарва живота си в постъпателно движение, докато тялото му има ясно очертани преден и заден край - просто казано, глава и опашка. В предния край обикновено са сетивните органи и устният апарат.

Централна нервна система. В "небилаторията" нервна системаили изобщо не (гъби, ламеларни), или е относително прост (ктенофори, книдарии). При билатерията нервната система обикновено е по-мощна, често е събрана в една верига или нишка. Освен това е много характерно надлъжно разделение на секции, най-предната от които обикновено се нарича мозък.

През червата. Билатериите се характеризират с черво под формата на тръба, която започва с уста (обикновено близо до предния край на тялото) и завършва с анус (обикновено близо до задния край на тялото). Такова черво, подобно на нервната система, има надлъжно разделение на секции, например на предно, средно и задно черво. Храната винаги се движи през червата в една посока - от устата към ануса. Сред двустранните има случаи на липса на проходно черво, но повечето от тях вероятно се дължат на вторична загуба. В „nebilateria” никога няма проходно черво под формата на тръба. Дори ако чревната им кухина има отвори, различни от устата (например при гребневниците), там няма система за еднопосочен хранителен поток.

Три зародишни слоя. Ембрионът на многоклетъчно животно обикновено се разделя на слоеве клетки, наречени зародишни слоеве. При bilateria са ясно описани три зародишни слоя. В "nebilateria" зародишните слоеве са или трудни за разграничаване изобщо (гъби, ламеларни), или има повече от два от три (гребен желе, cnidarians). Поради тази причина от 19-ти век билатериите се считат за трислойни животни (триплобласти), а "небилатериите" - за двуслойни (диплобласти). Трислойните животни се различават от двуслойните по наличието на среден зародишен слой - мезодермата, от която се развива по-специално мускулната система. Следователно такива животни са способни на много по-активни и разнообразни движения.

Известният британски палеонтолог Саймън Конуей Морис още през 1993 г. изрази мнение, че основното еволюционно съдържание на камбрийския взрив е преходът от нивото на двуслойните животни към нивото на трислойните, тоест двустранно симетрични. Според Конуей Морис камбрийският взрив основно се състои в „нахлуването“ на трислойни животни в биосферата на Земята. Натрупаните оттогава палеонтологични данни изобщо не противоречат на тази идея.

Как е изглеждал последният общ прародител на всички живи двустранни жители (LCAB)? Сравнителната анатомия и генетиката на развитието дават добра причина да се мисли, че този общ прародител е имал централна нервна система, проникващо черво и странични (може би дори сегментирани) мускули. Контракциите на тези мускули направиха възможно промяната на формата на тялото по сложни начини, осигурявайки пълзене, плуване или копаене - във всички случаи главата напред.

Двустранно симетричните животни са много по-добре адаптирани към активно движение в триизмерното пространство, отколкото небилатерианците. И триизмерно пространствоза тях може да има не само водния стълб, но и почвения слой. Възможно е именно копаенето в земята да е изиграло ключова роля в еволюцията на ранните билатерии (както предполага хипотезата на Ервин). За ровещото двустранно симетрично същество е удобно да използва почвата за хранене: тинята влиза в устата, преминава през чревната тръба, отделяйки хранителни вещества по пътя, и се изхвърля през ануса, оставайки отзад. Също така е удобно за него да се движи през земята: за това има силни мускули и освен това в мезодермата може да се образува целомична (вторична) кухина, която е пълна с течност и изпълнява функцията на хидростатичен скелет. В зоологията отдавна съществува идеята, че цялото е възникнало точно по време на прехода към копаене, като хидроскелет, който тогава е станал необходим.

Ако този сценарий е верен, тогава отличен пример за древни форма на живот bilaterium може да служи като нищо друго освен земен червей. Той се промени морска средана земята, но запазва в най-ярка форма всички изброени характеристики: проходно черво с уста в предния край на тялото и анус в задния край, силни мускули (сегментирани) и целом с ясна поддържаща функция .

Във всеки случай може да се каже, че появата на двустранно симетрични животни: (1) се е случила във времевата близост до границата на камбрия (няма убедителни доказателства за много по-ранно съществуване на двустранни животни) и (2) е направила истинска революция и двете в анатомията на животинския свят и глобалната екология.

Но какво предизвика тази революция? Тук си струва да помислим какви вътрешни промени в организмите са го направили възможно.

Парадоксално е, че на сегашното ниво на развитие на биологията, ние често знаем повече за гените, които са имали древните животни, отколкото за анатомията на тези животни. В този случай си струва да започнете с гените.

Трябва да се интересуваме преди всичко от гените, които контролират развитието на (1) нервната система, (2) червата и (3) мезодермалните структури, които включват мускулите и цялото (долу вляво на фигурата). Вече са известни много такива гени. По правило те кодират протеини, които могат да включват или изключват други гени, тоест те са транскрипционни фактори. Гените на транскрипционния фактор, способни да влияят върху развитието на животните, включват например Fox гени, Pax гени, хомеобокс гени, T-box гени и цинкови пръст гени.

Тъй като „не можете да вземете всичко предвид“, Питър Холанд избра да изследва само една от тези пет групи гени, хомеобокс гените. Те са добре проучени и, очевидно, именно от тях зависи най-вече развитието на интересуващите ни органни системи.

Когато става дума за хомеобокс гени, много биолози (и небиолози, интересуващи се от научна литература, също) първо си спомнят за гените на семейство Хокс. Строго погледнато, това е погрешно. Hox гените са наистина важни регулатори на развитието на животните, те могат, да речем, да определят разликите между различните сегменти на тялото. Но не всички хомеобокс гени са Hox гени. Например, в генома на мухата Drosophila има повече от сто хомеобокс гени и само осем от тях принадлежат към семейството Hox. В човешкия геном има повече от двеста хомеобокс гени и само 39 от тях принадлежат към семейството Hox.Според Холанд, Hox гените са "върхът на хомеобокс айсберга".

Homeobox гените, чиято еволюция е от особен интерес от гледна точка на сравнителната анатомия, се наричат ​​ANTP гени (от antennapedia мутация). Това е един от няколко класа хомеобокс гени, които от своя страна са разделени на генни семейства. В допълнение към вече споменатите Hox гени, ANTP гените включват ParaHox гени, NK гени, Dlx гени, Evx гени, Emx гени, Dbx гени, Msx гени и редица други.

Важна особеност на гените от семейството Hox е, че те са склонни да се намират един до друг в хромозомите, образувайки плътни групи - клъстери. Например при Drosophila всичките осем Hox гена са групирани заедно. Човек има четири такива клъстера. При някои животни Hox клъстерите се разпадат, но по-често остават повече или по-малко непокътнати. Тази особеност е от голямо значение както за регулирането на работата на Hox гените, така и за тяхната еволюция. Именно дешифрирането на принципа на действие на клъстера Hox беше основното постижение на великия американски генетик Едуард Б. Луис, който получи Нобелова награда за това през 1995 г.

През 90-те години бяха открити още няколко гена, които са много близки до Hox гените по нуклеотидна последователност, но не са включени в Hox клъстера и очевидно имат някои други функции. Тези гени имат често срещано имепарахокс. Нещо повече, за три такива гена - Gsx, Xlox (известен още като Pdx) и Cdx - беше показано, че в техните последователности те са дори по-близки до някои Hox гени, отколкото много Hox гени са един до друг. Откъде са дошли? Тази мистерия беше частично разрешена през 1998 г., когато Питър Холанд и колеги откриха, че гените на ParaHox също са групирани - техни собствени. Вярно е, че ParaHox клъстерът е много по-малък от Hox клъстера: например ланцетникът има 15 Hox гена и само три ParaHox гена. Но със сигурност имат общ произход. Първата статия по тази тема се казва: „Клъстерът ParaHox е еволюционната сестра на клъстера Hox“.

Еволюционният сценарий, който се предлага тук, изглежда така. Общият предшественик на повечето съвременни животни е имал единичен малък генен клъстер, "предшественик" както на Hox гените, така и на ParaHox гените. Този древен клъстер се нарича клъстер ProtoHox. В един момент клъстерът ProtoHox се удвоява заедно с частта от хромозомата, в която се намира. Това генетично събитие се нарича тандемно дублиране. Така възникнаха два свързани клъстера, чиято еволюция впоследствие протече по различен начин. Единият от тях стана Hox клъстер, а другият стана ParaHox клъстер (в средата на фигурата по-горе).

Съществува и трето семейство ANTP гени, които са склонни да се групират. Те се наричат ​​NK гени. Плодовата мушица има пет от тях и те са събрани в компактен клъстер, напълно отделен от клъстерите Hox и ParaHox. Тези гени са много древни (със сигурност са възникнали преди животните да станат двустранно симетрични) и много запазени, тоест те са запазени в най-много различни организми, променяйки се малко. При ланцетника и при гръбначните NK клъстерът се е разпаднал, но включените в него гени са се запазили отделно. Освен това сравнителната геномика предполага, че клъстерът Drosophila NK (с пет гена) е остатък от по-голям клъстер, който е съществувал в началото на двустранната еволюция и включва най-малко осем гена. Сега той е в процес на бавен разпад и някои от гените, които са се „отцепили“ от него, отдавна съществуват сами.

Което означава) появата в ранния камбрий (около 540 милиона години в еволюционния мащаб) отлагания на вкаменелости от представители на много отдели на животинското царство, на фона на отсъствието на техните вкаменелости или вкаменелости на техните предполагаеми предци в докамбрийските отлагания.

Теорията на еволюцията няма надеждно обяснение за този "феномен". Теорията на креационизма вижда в този феномен още едно доказателство за провала на еволюционната теория и доказателство в полза на Сътворението.

История на откритията

Откривателят на камбрийската експлозия е англичанинът Робърт Мърчисън, аристократ по произход, който под влиянието на амбициозната си съпруга решава да се занимава с наука. Изучавайки вкаменелостите от многоклетъчни древни епохи и слоевете скали, в които са били разположени, той се натъква на ясно определена граница, под която има следи само от най-простите едноклетъчни организми - бактерии и водорасли. И слой отгоре (в "камбрийските" отлагания) - най-богатото разнообразие от биологични форми. Мърчисън беше благочестив християнин и споделяше убеждението на Линей, че "има точно толкова видове, колкото Създателят първоначално ги е създал". В открития вид той видя доказателство за действието на Божията ръка. През 1830 г. Мърчисън публикува резултатите от своите изследвания.

Камбрийска експлозия и дарвинизъм

Последни открития

През последните сто години се смяташе, че гръбначните животни са се появили по-късно в историята на живота. Въпреки това през 1999 г. вкаменелости от риби бяха открити в камбрийските скали в Китай. което потвърждава, че рибите се появяват внезапно във вкаменелостите заедно с всички останали видове животни. Камбрийският взрив стана още по-силен. За да се появят тези напълно оформени риби през камбрия, предполагаемият прародител на гръбначните трябва да е милиони години назад в докамбрийския период, където няма преходни форми за тях или за всички основни типове.

През 2006 г. в Китай геолозите откриха изкопаем животински ембрион, който според еволюционистите е на 600 милиона години. Ако еволюцията наистина се е случила, тогава съвременните ембриони, след стотици милиони години еволюция, ще трябва да бъдат много различни от тези, открити в Китай. Намерените в Китай ембриони обаче са напълно идентични с тези на съвременните животни.

През 2008 г. в камбрийските пластове бяха открити изкопаеми медузи, които са почти идентични със съвременните живи видове. Някои от тях имаха мускули, серия от жилещи клетки, сложни полови органи и поведение (включително разпознаване на партньор и ухажване) и сложни очи. Според еволюцията, докато тези медузи са си останали същите медузи до днес, през това време (около 500 милиона години) трябва да е еволюирала почти цялата природа - птици, борове, крокодили, кенгура, слонове, кучета, цветя, домати, китове, гекони и др.

Вижте също

Връзки

еволюция биологична Аргументация Терминология Възникването на живота История на преподаването Критика и факти

IN седиментни скалив камбрий (първият период на палеозойската ера), започвайки от най-ниските хоризонти, изведнъж има огромно разнообразие и изобилие от фосилни останки. До края на камбрия се появяват почти всички известни видове многоклетъчни животни. Тази експлозия на морфогенезата на границата на протерозоя и палеозоя е една от най- мистериозни събитияв историята на живота на земята. Поради това началото на камбрийския период е толкова важен крайъгълен камък, че често цялото предишно време в геоложка история, т.е. целият криптозой, се нарича "докамбрий".

Въпреки че много видове Metazoa вече са се развили в късния протерозой, погребенията на представители на тези групи в късните протерозойски отлагания са редки, което се обяснява с липсата на твърд скелет при повечето докамбрийски животни. В ранния камбрий такъв скелет се появява в различни групи животни. В същото време скелетните тъкани и скелетната анатомия са напълно различни в различните групи: от гъвкави съединени хитинови черупки на членестоноги до монолитни варовити черупки на мекотели и брахиоподи.

В началото на 80-те години на миналия век е открита забележителна фосилна фауна, включваща разнообразие от животни, както със скелет, така и с „меко тяло“. в средния камбрий Burgess Shale в Британска Колумбия, Канада. Тази фауна включва около 120 рода, включително представители на гъби, кишечнополостни, пръстеновидни, полихети, мекотели, членестоноги, бодлокожи, хемихордови, хордови, брахиоподи и други групи, включително мистериозни организми с неизвестна таксономична принадлежност. Сред тях се открояват големи хищници Anomalocans, достигащи 2 m дължина и притежаващи странен външен вид: удължено опростено тяло, големи очи с дръжки, чифт съединени периорални придатъци, които вероятно са служили за улавяне на плячка; челюстен апарат от много подвижни пластини, коремна перка, разделена на няколко последователни дяла.

много големи събитияпо време на докамбрийската и посткамбрийската еволюция обяснява хипотезата, изложена през 60-те години. Л. Беркнер и Л. Маршал, която се основава на редовни промени в условията в местообитанието на древните организми. Тази хипотеза свързва развитието на живота на Земята с промените в съдържанието на кислород в земната атмосфера.

IN модерна атмосфераЗемята съдържа около 21% кислород.

въпреки това кислородна атмосфера, толкова богата на този елемент, сред всички планети на Слънчевата система, е присъща само на Земята. Това не е случайно: високата химическа активност на кислорода води до факта, че при планетарни условия кислородът в свободно състояние не може да съществува дълго време: участвайки в различни химични реакции, той се оказва свързан под формата на оксиди и други съединения. Изобилието от кислород в атмосферата на съвременната Земя е резултат от фотосинтеза, извършвана в продължение на 3 милиарда години от зелени растения. В процеса на фотосинтеза от въглероден двуокиси водата, използваща енергията на слънчевата светлина, се синтезира органична материя(първично биопроизводство) и се отделя свободен кислород.

В първичната атмосфера на Земята количеството свободен кислород не може да надвишава 0,001 от сегашното му съдържание. Това малко количество се отделя в резултат на фотодисоциация на водата ултравиолетови лъчи; кислородът бързо влиза в различни химични реакции и отново се оказва в химически свързано състояние.

За освобождаване на енергията, необходима в жизнените процеси, първоначално е използвана анаеробна дисимилация (ферментация):

C6H12O6 → 2CH3CH2CH + 2CO2 + 210 kJ/mol

В безкислородна атмосфера разпространението на живота е било много по-ограничено, отколкото е днес. В съвременната атмосфера силното ултравиолетово лъчение се абсорбира от озоновия слой - слой от озон (O3), който се образува на височина около 50 km от кислород (O2) под въздействието на слънчева радиацияи разпространени предимно в 15-60 км от земната повърхност. В безкислородната атмосфера на ранния протерозой не е имало озонов екран и животът може да се развие само под слой вода с дебелина около 10 м. Повърхностните слоеве на водата, които са получили най-голямо количество слънчева радиационна енергия, са били недостъпни за организмите . Естествено, континентите също бяха напълно безжизнени.

С появата на фотосинтезата в атмосферата започва да се отделя кислород.

C6H12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 2880 kJ/mol

– в сравнение с 210 kJ/mol, отделени по време на ферментацията. Това беше важна повратна точка в развитието на живота.

Сред съвременните организми, така наречените факултативни аероби, които са много бактерии и някои дрожди, когато съдържанието на кислород намалява под точката на Пастьор, се използва ферментация, когато съдържанието му се повиши над тази точка, дишане (ефект на Пастьор).

Преходът към аеробна дисимилация в еволюцията на древните организми, разбира се, не е настъпил веднага - това изисква развитието на подходящи ензимни системи - но видовете, които са придобили способността да дишат, са получили огромна енергийна печалба и в резултат на това способност за рязко засилване на метаболизма и всичко останало жизнени процеси, (както се оказа, ензимната система на клетъчното дишане е възникнала чрез лека модификация на ензимната система на фотосинтезата, тъй като тези два процеса се основават на почти една и съща последователност от химични реакции, само протичащи в противоположни посоки; трябва да се има предвид като се има предвид, че почти всички биохимични реакции са обратими, което е предпоставка за по-нататъшна прогресивна еволюция и вероятно е допринесло за ускоряване на еволюционните трансформации.

Смята се, че натрупването на кислород е протичало експлозивно в продължение на около 20 хиляди години.

Но постигането на точката на Пастьор в развитието на земната атмосфера беше белязано не само от появата на възможността за аеробна дисимилация. При съдържание на кислород в атмосферата от 0,01 от сегашното се образува озонов екран, който вече може да предпази горните слоеве на водата в резервоарите от силно ултравиолетово лъчение (само около 1 m вода е необходима за „помощ“). Това, първо, позволява на организмите да овладеят горните слоеве на водните тела, най-богатите на слънчева енергия; в резултат на това ефективността на фотосинтезата рязко се повишава, биопродукцията и освобождаването на свободен кислород се увеличават. Второ, арената на живота се разширява изключително много: условията във водните тела са много по-разнообразни на плитки дълбочини, отколкото на големи. Усвояването на това многообразие от условия в среда, богата на енергия, неизбежно би довело до рязко увеличаване на разнообразието от форми на живот, до истински взрив на морфогенезата.

Според изчисленията на Беркнер и Маршал точката на Пастьор в еволюцията на земната атмосфера е премината преди приблизително 620 милиона години; според някои други учени може би много по-рано - в интервала преди 700-1000 милиона години. Но във всеки случай точката на Пастьор е премината в късния протерозой, малко (в геоложкия смисъл на думата) преди границата на долния камбрий. Беркнер и Маршал виждат това като ключ към разгадаването на мистерията на долнокамбрийския взрив на морфогенезата в еволюцията на организмите, който следва постигането на точката на Пастьор в атмосферата и логично следва от последствията от това събитие (интензификация на метаболизма, развитие на много нови разнообразни местообитания, повишена фотосинтеза, повишено биопроизводство, ускорена еволюция).

След достигане на съдържание на кислород в атмосферата, равно на 0,1 от съвременното (втора точка на Пастьор), озоновият екран вече е в състояние напълно да защити организмите от действието на тежката ултравиолетова радиация. От този момент нататък организмите могат да започнат да развиват земята като местообитание. Според изчисленията на Бъркнер и Маршал това трябва да се е случило в края на ордовика (преди около 420 милиона години). Всъщност появата на първите земни организми датира горе-долу от това време. (Според редица други учени съдържанието на кислород в атмосферата, съответстващо на 10% от съвременното, е достигнато още в началото на камбрия, преди около 580 милиона години).

Съвременно съдържаниекислород в атмосферата е достигнат в края на пермския период.

Хипотезата на Беркнер и Маршал е привлекателна не само със своята логика и последователност, но и с перспективата за по-нататъшно развитие на тези идеи. Както вече споменахме, в края на долния камбрий различни групи организми развиват твърд скелет, който улеснява тяхното фосилизиране. Образуването на скелета може да бъде и пряко следствие от увеличаване на съдържанието на кислород в атмосферата. Както показват R. и E. Raff, с ниско съдържание на кислород в околната среда, размерът на тялото на многоклетъчните животни не може да бъде голям (поради ниско нивометаболизъм и енергетика на организмите); обменът на газ с външната среда, вероятно, се извършва дифузно, през повърхността на тялото; докато дебелината на стените на тялото не може да надвишава няколко милиметра. За такива организми не е имало нужда от поддържащ вътрешен скелет и защитните външни скелетни образувания биха предотвратили обмена на газ. К. Туве стига до извода, че при условия на ниско съдържание на кислород в околната среда докамбрийските животни също не могат да имат добре развити съединителнотъканни образувания, които са в основата на развитието на скелета. Силата на структурите на съединителната тъкан се основава на съдържанието в тях на колагенов протеин, който включва аминокиселината хидроксипролин. Образуването му е възможно само при достатъчно високо съдържание на кислород в околната среда. Следователно, при ниско съдържание на кислород, синтезът на колаген беше биохимично затруднен и организмите не можеха да имат силни структури на съединителната тъкан и следователно скелет и силно развита мускулна система (която е ефективна само при наличието на подходящи поддържащи структури).

D. Rhodes и J. Morse изучават разпространението на различни животни в съвременните водоеми с ниско съдържание на кислород във водата (в Калифорнийския залив и в Черно море). Установена е ясна връзка между съдържанието на кислород във водата и естеството на бентосната фауна (бентос). Когато съдържанието на кислород е по-малко от 0,1 ml на 1 литър вода, в бентоса няма многоклетъчни животни; при 0,3-1 ml/l има малки меки (скелетни) животни, които се заравят в тинята; накрая, в по-повърхностните слоеве със съдържание на кислород над 1 ml / l живеят голямо разнообразие от животни с варовит скелет. Тези данни предоставят един вид жива илюстрация на концепцията на Беркнер и Маршал.

Нека обобщим някои резултати. Отделянето на повечето видове животни вероятно е станало в късния протерозой, преди 550-800 милиона години. Примитивните представители на всички групи метазои са били малки скелетни животни. Продължаващото натрупване на кислород в атмосферата и увеличаването на силата на озоновия екран до края на протерозоя позволиха на животните да увеличат размера на тялото си. Организмите получиха възможност да се разпространят широко на плитки дълбочини на различни водни тела, което допринесе за значително увеличаване на разнообразието от животински форми (вендска фауна).

Въпреки това, в късния венд, тази древна фауна от метазои е претърпяла значително изчезване, което е придружено от ново значително намаляване на размера на тялото на организмите, които са оцелели след изчезването. Може би това е улеснено от изключително мощно заледяване (според някои доклади средната годишна температура на Земята е спаднала по това време до около 5 ° C). В края на венда ледниците се оттеглят и условията отново стават благоприятни за широко разпространение на организми.

Експлозия на формираща еволюция в ранния камбрий за период от около 15 милиона години доведе до появата във вкаменелостите на представители на почти всички известни видове организми. По време на палеозойската ера, продължила повече от 300 милиона години, са настъпили значителни промени във физическите и географските условия: топографията на сушата и морското дъно, общото съотношение на площта на континентите и океаните, положението на континентите, климата и много други фактори. Тези промени неизбежно трябваше да повлияят на развитието на живота.

За по-лесно изучаване историята на нашата планета и живота на нея беше разделена на периоди от време, границите на които са геоложки промени в земната кора - процеси на изграждане на планини, издигане и падане на сушата, промени във формата на континентите, глобалното изменение на климата.

Най-дългите хронологични периоди в историята на Земята се наричат ​​ери (те са продължили стотици милиони години). Ерите се подразделят допълнително на периоди.

Учените получават цялата информация за миналото на Земята, като изследват геоложките доказателства от световната хроника. Недрата на планетата се състоят от различни слоеве от скалисти и седиментни скали, които са се образували под непрекъснатото влияние на външни условия, определили облика на Земята в далечното минало. Геоложки образуваниясъхранили и пренесли през милиони години информация за живи организми, обитавали океаните и сушата в различни геоложки периоди. Благодарение на това днес имаме възможност да си представим външния вид на Земята от далечното минало и да проследим еволюцията на живота в продължение на 3,5 милиарда години от момента на появата му.

Изследвайки древни скали и вкаменелости, учените са открили два необясними феномена в геологичното и биологичното минало на Земята. Първото явление се нарича Световно несъгласие и е контакт скалиот различни геоложки периодине следват едно след друго. Такъв контакт нарушава логическата последователност на слоевете, според хронологичната периодика на различни исторически етапи в геологията. Трябва да се отбележи, че нелогичният контакт на скалите се среща навсякъде. Това се дължи на смесването на структурите на земната кора в резултат на тектонична активност и ерозионни процеси. Глобалното несъответствие обаче не може да се обясни с това, тъй като е повсеместно и отразява некоординиран контакт между скали на възраст приблизително 2,9 милиарда години и млади камбрийски отлагания, които са се образували преди приблизително 500 милиона години.

Второто явление, касаещо биологичното минало на Земята, се нарича "Камбрийска експлозия". Палеонтолозите дадоха този термин на внезапното бързо нарастване на видовото разнообразие на живите организми в камбрийския период (в самото начало на палеозойската ера). Това се случи в хронологичен период от 30 милиона години (преди приблизително 542–510 милиона години). За такъв незначителен период от време по палеонтологичните стандарти броят видовесе увеличи стотици пъти. Изведнъж се появи голямо разнообразие от разновидности на черупкови организми, възникнаха първите хордови и проторациди (така наречените трилобити).

Най-известното и проучено доказателство за съществуването на тези две научни явленияразположен в САЩ. Това е Големият каньон в платото Колорадо, Аризона. Любимо място за туристи от цял ​​свят. Именно там палеонтолозите намериха най-много голямо числофосилизирани форми на живот, толкова различни от мекотелките организми, живели в едиакарския период преди Камбрия.

Дълго време учени от цял ​​свят търсят разгадка за феномените от камбрийския период. Наскоро в научните среди се появи теория, която обяснява естеството на възникването на Глобалното несъгласие и „Камбрийската експлозия“ и установява връзката между тези два уникални факта от планетарната история.

Преди около 600 милиона години в дълбините на Земята започнаха да се случват големи промени, причинявайки огромни промени на повърхността на планетата. Имаше движение литосферни плочи, който разкъса някога единствения континент - Гондвана, много вулкани едновременно изригнаха вълни от лава. Широко разпространените земетресения генерираха огромни цунами. Повърхността на сушата няколко пъти е била подложена на наводняване от водите на океаните, което е основната причина за образуването на Световния раздор.

По-младите и разположени повърхностно седиментни слоеве се разрушават от водата и свързаните с нея фактори няколко пъти по-бавно от по-старите и дълбоки скали. Именно по време на периодите на наводняване на континентите е настъпила ерозия и деградация на седиментни скали, разкриване на древни скали, които са били подложени на бърза ерозия. Продуктите от разрушаването на скалите, разтворени в милиарди тонове във водите на праисторическите океани. Концентрацията на калиеви, калциеви, магнезиеви, железни, фосфатни, сулфатни йони внезапно се повишава. Киселинно-алкалният баланс на световния океан рязко се е изместил към алкалната страна.

Основният принцип на живота е, че за да съществува, живият организъм трябва постоянно да поддържа постоянство. вътрешна среда. Примитивните потомци на съвременните организми с меко тяло трябваше да се развият бързо, за да издържат на рязка промяна в условията на местообитанието. Моментният скок в еволюцията на древния живот беше принудителен отговор на внезапното увеличаване на концентрацията на различни соли в морската вода. Резултатът от този еволюционен скок са механизмите на минерализация, които насочват еволюцията на древните животни по различен начин.

Тази теория се подкрепя от едновременната поява на минерален скелет в несвързани организми през камбрийския период. Основните три разновидности на минерални соли определят посоката на по-нататъшното развитие на живота - това са калциевият фосфат, минералната основа на хордовия скелет, калциевият карбонат и силициевият оксид, които са материалът на черупките на първите черупкови същества. Основните са калций, силиций и фосфати съставни частиКамбрийските легла, които формират зони на Световното несъответствие.

Новопоявилите се млади форми на живот имаха предимство пред примитивните мекотели, лишени от твърди органи. Новите организми имаха зъби за атака и защита, черупки за защита, хорди и твърди скелети, които им позволяваха да се движат целенасочено и с по-високи скорости във водата. Внезапно придобитите механизми на минерализация позволиха на младите същества да се размножават в безпрецедентен брой и да изместят старите форми на живот. Масата на първите същества с минерални органи беше основата за формирането на геоложки слоеве от камбрийския период, които се образуваха върху древните слоеве скали.

Формите на живот с минерални скелети започват да се формират още през докамбрия, но геоложките аномалии, които формират Световното несъответствие, многократно ускоряват този процес и му придават експлозивен характер. Спусъкът на процесите, довели до появата на по-голямата част от съвременните животински видове, беше бързата минерализация на световния океан. Геоложки процесиопределя биологичната еволюция за милиони години напред.

Доброволно читателско дарение в подкрепа на проекта