Dette betyr) utseendet i tidlig kambrium (omtrent 540 millioner år på evolusjonær skala) fossile forekomster av representanter for mange divisjoner av dyreriket, på bakgrunn av fraværet av deres fossiler eller fossiler av deres antatte forfedre i prekambriske forekomster.

Evolusjonsteorien har ingen pålitelig forklaring på dette «fenomenet». Teorien om kreasjonisme ser i dette fenomenet ytterligere bevis på svikt i evolusjonsteorien og bevis til fordel for skapelsen.

Oppdagelseshistorie

Oppdageren av den kambriske eksplosjonen var engelskmannen Robert Murchison, en aristokrat av fødsel som, under påvirkning av sin ambisiøse kone, bestemte seg for å ta opp vitenskap. Mens han studerte fossilene fra flercellede eldgamle tidsepoker og steinlagene de var lokalisert i, møtte han en klart definert grense, under hvilken det var spor av bare de enkleste encellede organismer- bakterier og alger. Og laget over (i de "kambriske" avsetningene) inneholder et rikt utvalg av biologiske former. Murchison var en praktiserende kristen og delte Linnés tro på det "det er nøyaktig så mange arter som Skaperen opprinnelig skapte dem". I det åpenbarte fenomenet så han bevis på Guds hånds handling. På 1830-tallet publiserte Murchison resultatene av sin forskning.

Kambrisk eksplosjon og darwinisme

Siste funn

De siste hundre årene har det vært antatt at virveldyr dukket opp senere i livets historie. I 1999 ble imidlertid fiskefossiler oppdaget i kambriske bergarter i Kina. som bekrefter at fisk plutselig dukker opp i fossilregisteret sammen med alle andre typer dyr. Den kambriske eksplosjonen ble enda høyere. For at disse fullformede fiskene skal dukke opp i Kambrium, må den antatte virveldyrs stamfar skyves tilbake millioner av år inn i den prekambriske perioden, hvor det ikke finnes noen overgangsformer for dem eller for alle hovedtyper av organismer.

I 2006, i Kina, oppdaget geologer et fossilisert embryo av et dyr som ifølge evolusjonister er 600 millioner år gammelt. Hvis evolusjon fant sted, ville moderne embryoer, etter hundrevis av millioner av år med evolusjon, vært svært forskjellige fra de som finnes i Kina. Imidlertid er embryoene som finnes i Kina helt identiske med embryoene til moderne dyr.

I 2008 ble det oppdaget fossile maneter i kambriske lag som er nesten identiske med moderne levende arter. Noen hadde muskler, en rekke stikkende celler, komplekse kjønnsorganer og atferd (inkludert ektefellegjenkjenning og frieri) og komplekse øyne. I følge evolusjonen, mens disse manetene forble den samme maneten frem til i dag, skulle nesten hele naturen ha utviklet seg i løpet av denne tiden (omtrent 500 millioner år) - fugler, furutrær, krokodiller, kenguruer, elefanter, hunder, blomster, tomater, hvaler , gekkoer osv.

se også

Linker

Biologisk evolusjon Argumentasjon Terminologi Livets fremvekst Lærens historie Kritikk og fakta

Yastrebov S.A.

("HiZh", 2016, nr. 10)

Vendiansk preludium

Tiden med Snowball Earth tok slutt for 635 millioner år siden. Den siste perioden av Proterozoic begynte - Ediacaran (635-542 millioner år siden). Nå vil det være mer praktisk for oss å telle tid ikke i milliarder av år, men i millioner - dette viser tydelig hvor mye hendelser akselererer. Selv om kanskje poenget rett og slett er at de er nærmere oss og som vi har bevart flere spor. Tidligere ble Ediacaran-regionen kalt Vend, til ære for de gamle slaviske stammene - vendene (fra dem kom navnet på byen Venezia). Dessverre, nå har dette vakre navnet blitt bevart kun som et løst synonym.

Hovedbegivenheten til Ediacaran (man kan ikke la være å legge til: fra vårt antroposentriske synspunkt) bør kalles utseendet til flercellede dyr. Det er ikke lett å datere denne hendelsen. I den paleontologiske oversikten til Ediacaran er det nok bevis på en overgang til flercellet dyretype - men jo tidligere det er, jo mer kontroversielt (“Nature”, 2014, 516, 7530, 238-241, se også artikkelen av Alexander Markov, http://elementy. ru/novosti_nauki/431720). I andre halvdel av Ediacaran dukker det opp vendobionter i overflod - store, mystiske skapninger opptil en meter lange med en flat skiveformet eller bladformet kropp, bestående av mange lignende repeterende "segmenter". "Segmenter" er satt i anførselstegn her fordi segmenteringen av vendobionter nesten helt sikkert ikke har noe til felles med segmenteringen av ekte metazoer. Begrepet "vendobionts" ble laget av den tyske paleontologen Adolf Seilacher, som anså disse skapningene for å være en veldig spesiell form for liv - gigantiske flerkjernede celler ("Planetary Systems" og Origins of Life", Cambridge University Press, 2007, 193-209). Det er faktisk grunn til å tro at Vendobionts i mange henseender var nærmere ikke flercellede dyr, men amøber eller sopp (forresten, begge har store flerkjernede celler, ikke uvanlig). De gjorde et forsøk på å nå en stor størrelse, som først førte til suksess, men endte i fiasko: på slutten av Ediacaran ble vendobiontene utryddet.

På den annen side må vi ta hensyn til at vendobiontene var svært mangfoldige. Det er ikke et faktum at de i det minste til en viss grad kan betraktes som en enkelt gruppe. Dette er mer et evolusjonært nivå. Og til tross for at de fleste vendobionter ikke etterlot seg noen etterkommere, kunne moderne dyr ha stammet direkte fra noen av dem - for eksempel lamellære og ctenophorer ("Evolution and Development", 2011, 13, 5, 408-414). Det er ikke noe utrolig med Ediacaran-røttene til disse evolusjonære grenene.

Det eldste absolutt ubestridte fossile flercellede dyret kalles Kimberella quadrata. Dette er en bilateralt symmetrisk skapning som er opptil 15 centimeter lang, som kryper langs havbunnen. Naturen til endringene i kroppsformen til de funnet kimberellaene (og det er mange av dem funnet i forskjellige deler av verden), sammen med fotsporene, etterlater ingen tvil om at de aktivt krøp, strakte seg, komprimerte og bøyde seg med hjelp av muskler. Karakteristiske tegn kimberellas har en langstrakt, men kompakt kropp med et ben (den muskuløse nedre overflaten) og en mantel (folden som grenser til kroppen). I følge disse egenskapene ligner den ikke på noen, men på bløtdyr (“Palaeontological Journal”, 2009, 43, 601, doi:10.1134/S003103010906001X). Det antas at Kimberella til og med hadde en radula - en "tunge" som er karakteristisk for bløtdyr med kitinøse tenner, tilpasset for å skrape av alger (PALAIOS, 2010, 25, 565-575, doi: 10.2110/ palo.2009.p09-079r). På en eller annen måte er dette på alle måter et ekte flercellet dyr.

Kimberella levde for 555 millioner år siden (Science, 2000, 288, 5467, 841-845). Og rundt samme tid dukket det opp for første gang tallrike fossile spor etter dyr som tydelig aktivt kravlet langs bunnen (“Philosophical Transactions of the Royal Society B”, 2008, 363, 1496, doi: 10.1098/rstb.2007.2232). Det bør bemerkes at "ekte flercellede dyr" ikke er et veldig strengt begrep; her er det nok å være enig i at vi kaller dyr med muskler, munn og tarm på denne måten. Vendobionts hadde, så vidt man kan bedømme, ingenting av dette. De spiste i beste fall mikroskopiske alger, og mest sannsynlig ganske enkelt stoffer oppløst i sjøvann (“Trends in Ecology & Evolution”, 2009, 24, 1, 31-40). Først på slutten av Ediacaran dukket det opp flercellede skapninger som var i stand til å aktivt søke etter byttedyr og fange det i store stykker for å fordøye det inne. Vendobionts var forsvarsløse mot slike monstre - det er ikke overraskende at deres "gullalder" endte der. En helt annen epoke begynte i bunndyrsamfunnenes historie.

"Livet er Big Bang"

Slutten av Ediacaran-perioden er samtidig grensen for to eoner - Proterozoic og Phanerozoic; og her trengs en liten forklaring. "Fanerozoikum" betyr bokstavelig talt "manifestert liv". Dette er epoken som det store flertallet av fossile rester studert av paleontologer tilhører. Alle tidligere tider, inkludert Proterozoic, Archaean og Catarchaean, kalles samlet kryptozoikum – «skjult liv». Fanerozoikum er på sin side delt inn i tre epoker, navnene som de fleste av oss mest sannsynlig er kjent med: Paleozoikum, Mesozoikum og Kenozoikum. "Paleozoikum" betyr "gammelt liv", "mesozoikum" betyr "middelliv", "Kenozoikum" betyr "nytt liv". Hver av disse epokene er delt inn i perioder. Perioden som paleozoikum (og dermed hele fanerozoikum) starter fra kalles kambrium. Som mange geologiske perioder, tok Kambrium navnet sitt fra geografi: Kambrium er det romerske navnet på Wales, et keltisk land i det vestlige Storbritannia. Følgelig er et veldig vanlig synonym for Cryptozoan prekambrisk.

For å se fremtiden ordentlig, la oss huske følgende: Hele fanerozoikum er (i avrundede termer) bare omtrent 1/9 av både tiden for jordens eksistens og historien til livet på den. De resterende 8/9 er prekambriske. En annen ting er at i fanerozoikum blir hendelsene veldig konsentrerte.

I 1845 foreslo den store skotske geologen Roderick Murchison å kalle alle tider før begynnelsen av Kambrium for Azoi-tiden, det vil si bokstavelig talt livløs. Dette navnet varte ikke lenge: allerede paleontologer fra 1800-tallet viste at det er spor av liv i tykkelsen av prekambriske bergarter ("The Journal of Geology", 1927, 35, 8, 734-742). Nå vet vi med sikkerhet at det var liv på jorden under det meste av prekambrium, og vi kan datere mange viktige prekambriske hendelser - for eksempel oksygenrevolusjonen eller fremveksten av flercellethet.

Hovedforskjellen mellom fanerozoisk liv og prekambrisk liv er den kolossale overfloden av flercellede dyr, hvorav de aller fleste tilhører moderne typer. I Kambrium dukker det opp svamper, ctenophorer, cnidarians, alle slags ormer, leddyr, bløtdyr, brachiopoder, pigghuder, hemichordater og chordater. Den plutselige opptredenen av disse dyrene i fossilregisteret kalles vanligvis den kambriske eksplosjonen. Det er ingen rester av dem i de eldre lagene (i det minste de som kan identifiseres entydig og udiskutabelt). Kambrium er fødselstidspunktet for fauna nær moderne. Den kambriske eksplosjonen hadde en slik effekt og skjedde så raskt at den ofte kalles det "evolusjonære Big Bang" - i analogi med selve Big Bang der universet ble født.

Den kambriske eksplosjonen kalles noen ganger «skjelettrevolusjonen». Faktisk skaffet mange grupper av dyr som dukket opp i dette øyeblikk solide skjeletter, helt forskjellige og på forskjellige baser: for eksempel er det bokstavelig talt ingenting til felles mellom svampspikler, bløtdyrskjell og kitinøse skjell av leddyr. Slik samtidighet kan umulig være tilfeldig. Den "kambriske eksplosjonen" og "skjelettrevolusjonen" er imidlertid ikke synonyme. For det første hadde ikke alle kambriske dyr harde skjeletter (for eksempel hadde ikke de første akkordatene dem). For det andre, selv i prekambrium, påtreffer man noen ganger tydelige skjelettstrukturer - for eksempel er det uklart hvem de levende rørene tilhørte (Priroda, 2006, 2, 37-40). Generelt er konseptet "Kambrisk eksplosjon" mye mer spesifikt, og det er ikke overraskende at moderne forfattere ofte snakker om det.

Var det en eksplosjon??

Men spørsmålet er: skjedde virkelig den kambriske eksplosjonen? Det er en oppfatning at mange moderne grupper av dyr dukket opp i det dype prekambrium, men i lang tid etterlot de nesten ingen fossile rester, og derfor var paleontologisk "usynlige" ("Science", 2011, 334, 6059, 1091-1097, doi: 10.1126/science .1206375). Årsakene til dette kan være forskjellige: den lille størrelsen på dyrene, mangelen på harde skjeletter eller rett og slett uegnede fysiske forhold for begravelse. Hypotesen om "lenge skjult prekambrisk evolusjon" er godt støttet av molekylær systematikk, det vil si en sammenligning av aminosyre- og nukleotidsekvensene til proteiner og gener fra forskjellige dyr (selvfølgelig moderne - verken proteiner eller DNA er igjen fra kambrisk tid ). Rekonstruksjoner laget utelukkende på grunnlag av molekylære data sporer ofte røttene til moderne typer dyr, ikke engang til Ediacaran, men til forrige periode - Cryogenium ("Systematic Biology", 2013, 62, 1, 93-109). Så viser det seg at den kambriske eksplosjonen ikke er så mye en evolusjonær begivenhet som en artefakt av bevaring. Ved overgangen til Kambrium "avslørte de evolusjonære grenene til dyrene seg", og skaffet seg solide skjeletter og begynte å bli begravet i sedimentære lag; men de oppsto mye tidligere.

Hypotesen om "lang skjult prekambrisk evolusjon" står imidlertid ikke opp til nøye testing, når molekylærbiologiske data blir objektivt sammenlignet trinn for trinn med paleontologiske data (“Current Biology”, 2013, 23, 19, 1889-1895). Og det viser seg at den kambriske eksplosjonen ikke er en artefakt i det hele tatt. De fleste av de store evolusjonære avstamningene til dyr oppsto faktisk i umiddelbar tidsmessig nærhet av den kambriske grensen (gi eller ta noen millioner år). Det er også matematiske modeller, som bekrefter at "stammene" til evolusjonære trær til moderne typer dyr nedsenket i prekambrium må ha vært korte ("Philosophical Transactions of the Royal Society B", 2016, 371, 1685, doi: 10.1098/rstb.2015.0287). Tidspunktet for deres eksistens er noen få millioner år, kanskje de første titalls millioner, men absolutt ikke hundrevis. Generelt, på dette øyeblikket vi har nok grunner til å betrakte hypotesen om "lenge skjult prekambrisk evolusjon" som ganske feil, og at den kambriske eksplosjonen er en realitet, da den faktisk følger direkte av paleontologiske data.

For å svekke kategoriskheten legger vi til: konklusjonen vi nettopp har trukket har absolutt egenskapen å være falsifiserbar. Dette betyr at det er mulig å formulere klare betingelser for at det skal tilbakevises. For dette er det for eksempel ganske nok å finne minst en pålitelig identifiserbar skorpion (eller tusenbein, eller snegl) av kryogen alder. Men så langt har ikke dette skjedd, og sannsynligheten for at dette noen gang vil skje, synker hvert år.

Årsaker til eksplosjonen

Så i begynnelsen av kambrium oppsto mange nye store evolusjonære grener av dyr unikt raskt. Dette har aldri skjedd igjen, verken før eller senere. Selv etter katastrofale masseutryddelser (som vil bli diskutert senere), ble dyreverdenen gjenopprettet på grunn av økningen i mangfoldet av allerede eksisterende store grupper, og ikke på grunn av fremveksten av nye. Dette er grunnen til at den kambriske eksplosjonen nødvendigvis krever en forklaring.

Riktignok betyr "raskt" fortsatt ikke "umiddelbart". Nye grupper av dyr dukker ikke opp på en gang i full kraft, som skuespillere etter at teppet går opp. Den kambriske eksplosjonen, selv om den ble svært komprimert i tid, var fortsatt gradvis; hastigheten på evolusjonære prosesser i den kan måles ganske, og slike studier finnes. Kambrium varte omtrent 57 millioner år (542-485 millioner år siden), og helt i begynnelsen (de første seks millioner årene) var den marine faunaen fortsatt ganske dårlig. Nye grupper av dyr dukker opp der veldig raskt i forhold til jordens historie, men ikke umiddelbart.

Hva hadde dette med å gjøre? I løpet av halvannet århundre siden forskere (inkludert Charles Darwin) innså mysteriet med den kambriske eksplosjonen, har en rekke forklaringer på denne hendelsen blitt foreslått, fra genetisk til kosmisk. En moderne oversiktsartikkel om dette emnet heter "Beyond the Cambrian Explosion: From the Galaxy to the Genome" ("Gondwana Research", 2014, 25, 3, 881-883, doi: 10.1016/j.gr.2014.01.001 ) . For eksempel omfavnet tendensen til massiv dannelse av mineralskeletter - den berømte "skjelettrevolusjonen", også kjent som "biomineralisering" - i begynnelsen av kambrium ikke bare et bredt utvalg av flercellede dyr, men også encellede eukaryoter og noen alger . Dette tyder på at dette skyldes en global endring i den kjemiske sammensetningen eksternt miljø, det vil si i dette tilfellet sjøvann. Faktisk har det blitt vist at ved begynnelsen av Kambrium, av noen rent geologiske årsaker, økte konsentrasjonen i sjøvann av kalsium (Ca2+) omtrent tre ganger - et ion som er nødvendig for å lage solide skjeletter som ingen andre (“ Geology”, 2004, 32, 6, 473-476). Mineralgrunnlaget til dyreskjeletter er oftest kalsiumkarbonat (bløtdyrskjell, nåler og kopper med korallpolypper, svampekroner), og noen ganger kalsiumfosfat (virveldyrbein).

Problemet er at det å forklare skjelettrevolusjonen ikke betyr å forklare selve den kambriske eksplosjonen. Skjelettrevolusjonen ga ganske enkelt hardt mineralisert vev til en rekke dyr som allerede eksisterte da den begynte. Dessuten påvirket dette ikke engang dem alle. På de kambriske stedene, hvis bevaringstype gjør det mulig å begrave ikke-skjelettmessige skapninger, avsløres det umiddelbart at en betydelig del av den kambriske faunaen var fullstendig "mykkropp". Så det handler ikke om skjeletter. Fenomenet som må forklares først og fremst er den unike akselerasjonen av utviklingen av flercellede dyr, som veldig raskt (på slutten av Ediacaran - begynnelsen av kambrium) skapte mange nye store grupper, uansett om skjelett eller ikke .

I den følgende historien vil vi gå ut fra scenariet som kort ble skissert tidlig på 1970-tallet av den amerikanske paleontologen Stephen Stanley. Selvfølgelig er paleontologi en vitenskap i svært rask utvikling; verk fra førti år tilbake krever alltid endringer, og vi vil gjøre disse endringene etter hvert som samtalen skrider frem. Riktignok vil disse i virkeligheten være mer som tillegg. Stanleys sentrale idé har bestått tidens tann eksepsjonelt godt. Summen av fakta kjent for øyeblikket passer perfekt inn i den.

Begynne på nytt. I parentes merker vi: bestem nøyaktig hva som skal tas som "begynnelsen" når du analyserer evt. historisk prosess- ikke en lett oppgave, fordi årsak-og-virkning-kjeder kan strekke seg inn i fortiden nesten i det uendelige, og forvirre den uforsiktige forskeren. I vårt tilfelle vil "starten" være Ediacaran-biotaen. Hvordan var hun?

I økologi er det vanlig å skille miljødannende organismer, hvis aktivitet bestemmer strukturen til hele samfunn. Slike organismer kalles oppbyggere.

For eksempel, i en moderne eikelund er edificatoren eik, i en liten stille dam kan det godt være andemat, etc. Så i Ediacaran-havet var edificatorene "tepper" av trådalger som dekket bunnen - den såkalte algematter (PALAIOS, 1999, 14, 1, 86-93, doi: 10.2307/3515363). Vendobionts, som allerede er kjent for oss, bodde på disse "teppene." De fleste av dem førte en knyttet livsstil; Hvordan de matet er ikke helt klart, men mest sannsynlig - osmotrofisk, absorberer oppløste stoffer fra vannet med hele overflaten av kroppen. Noen marine protozoer lever fortsatt på denne måten, for eksempel store - opptil 20 centimeter! - multinucleate xenophyophores, ligner på gigantiske amøber. Vendobionts kan godt være nær dem i deres livsstil.

Det finnes andre versjoner. I 1986 foreslo paleontolog Mark McMenamin at vendobionter var økologiske analoger av moderne pogonophora, dyphavsannelider som mangler munn og tarm. Pogonophorans lever i havet på slike dyp der sollys ikke trenger inn. Men det er varme kilder som slipper ut hydrogensulfid (H 2 S) i vannet. Kroppen til pogonophora er fylt med symbiotiske bakterier som oksiderer hydrogensulfid til svovel og den resulterende energien brukes til å fikse karbondioksid, som i fotosyntese. Denne prosessen mater både bakteriene og ormen de lever i. Det var enklere for Vendobionts: de levde ofte i grunt vann, der det var nok sollys til fotosyntese, og kunne lett livnære seg på de symbiotiske encellede algene som fylte kroppen deres. Dette er også ganske ekte, det er moderne ormer og bløtdyr som gjør dette, selv om dette er en ekstra matkilde for dem. Men hvorfor skulle det ikke være den viktigste? Vendobiontenes verden, hvor ingen spiste noen, ble kalt av McMenamin "hagen til Ediacara," med en åpenbar komisk hentydning til Edens hage (PALAIOS, 1986, 1, 2, 178-182, doi: 10.2307/ 3514512). Den store ulempen med denne hypotesen er at den fortsatt er vanskelig å teste; dessuten kan det åpenbart ikke gjelde alle vendobionter uten unntak - noen av dem levde i havet dypere enn nivået der nok lys trenger inn for fotosyntese (“Proceedings of the National Academy of Sciences USA”, 2009, 106, 34, 14438-14443 ). Men til slutt, under forskjellige forhold kunne de spise annerledes.

Paradokset er at konseptet med "Ediacaran-hagen" virker nær sannheten under enhver realistisk antagelse om ernæringsmåten til Vendobionts. Her spiller det ingen rolle om det bodde alger i dem eller ikke. I Ediacaran-verdenen spiste ingen egentlig noen (bortsett fra encellede gjenstander, men encellede eukaryoter kan sluke hverandre selv). Det er grunnleggende viktig at inntil et tidspunkt i Ediacaran-samfunnene var det ikke bare rovdyr (som ville livnære seg på andre dyr), men også "planteetere" (som ville skrape av alger eller på annen måte aktivt spise dem). Dermed var det ingen som stoppet algemattene fra å vokse.

Alt endret seg da en økning i konsentrasjonen av oksygen i sjøvann (bedømt etter geologiske data, var det gradvis gjennom hele Ediacaran) tillot noen flercellede skapninger å øke stoffskiftet nok til å begynne å virkelig leve. aktivt bilde liv. "Høster" dukket opp - store dyr med et bevegelsessystem og en munn, som beveget seg langs algematter og spiste opp store områder av dem. En av disse "plukkerne" var den kjente Kimberella. Når det gjelder livsstil og bevegelseshastighet, lignet de første Ediacaran algespisende dyrene mest sannsynlig moderne snegler; for oss ser det ufarlig ut, men "fra synspunktet" til Ediacaran-innbyggerne var utseendet til slike skapninger en virkelig katastrofe. Algemattene sluttet umiddelbart å være sammenhengende; dyrene skrapte dem ikke bare av ovenfra, men spiste dem også nedenfra, etter å ha mestret penetrasjonen i bakken for dette (zoologer kaller vanligvis slike handlinger "gruvedrift"). Vendobionts led også her, og på slutten av Ediacaran forsvant de rett og slett.

Fra det øyeblikket begynte et generelt mønster å fungere, etablert av økologer for lenge siden og testet på forskjellige måter, inkludert direkte eksperimenter: under forhold med rovdyrtrykk øker mangfoldet av byttet sammenlignet med et samfunn der det ikke er rovdyr i det hele tatt. ("Proceedings of the National Academy of Sciences USA", 1973, 70, 5, 1486-1489). Hvis tidligere bunndyrsamfunn var mettet med svært få dominerende algearter, har nå balansen kollapset og rask utvikling har begynt. I mellomtiden utvidet settet med økologiske nisjer tilgjengelig for dyr også. Aktive jordetere dukket opp, tilpasset til konstant å leve i huler, passere bunnjord gjennom tarmene og trekke ut næringsstoffer fra den; Slik lever fortsatt mange sjøormer – for eksempel sandormer. Bakkespisende ormer begynte for første gang å grave ikke bare horisontale, men også vertikale passasjer i havbunnen, noe som førte til anrikning av jorda med oksygen og derved ytterligere lette koloniseringen av andre dyr. Disse hendelsene ble kalt "substratrevolusjonen" (GSA Today, 2000, 10, 9, 1-7, ftp://rock.geosociety.org/pub/GSAToday/gt0009.pdf). Dermed utviklende dyr ikke bare okkupert ferdige økologiske nisjer, men også aktivt opprettet nye, og gjør prosessen til autokatalytisk (selvakselererende).

Noen innbyggere på bunnoverflaten begynte å utvide sine økologiske nisjer ikke mot bakken, men tvert imot mot vannsøylen. Som et resultat oppsto dyreplankton - et samfunn av små dyr suspendert i vann og driver med det. Som regel mater representanter for dyreplankton ved å filtrere vann og filtrere ut planteplankton fra det, det vil si encellede alger som ligger i samme vannsøyle (det var allerede mange av disse på tidspunktet for den kambriske eksplosjonen). Faktisk, i det tidlige kambrium dukket de første planktoniske filtermaterne opp i fossilregistrene - branchiopoder (Paleobiology, 1997, 23, 2, 247-262). Branchiopoder, som alle krepsdyr, har artikulerte lemmer, opprinnelig beregnet på å gå på bakken, det vil si langs bunnen. Derfor er det ingen tvil om det tidlige stadier De brukte sin evolusjon på bunnen, og vendte seg til den planktoniske levemåten først senere.

Konsekvensene av oppkomsten av dyreplankton var globale. Faktum er at plankterdyr filtrerer ut ikke bare alger fra vannet, men også enhver suspensjon som kan inneholde minst noen næringsstoffer. Dette er hovedsakelig de spredte restene av døde organismer. Etter å ha filtrert suspensjonen og absorbert nyttige molekyler fra den, "pakker" plankter (krepsdyr først og fremst ut av dette) resten i tarmene i tette klumper - fekale pellets, som raskt synker og sendes til bunnen. Pelletstransport av suspensjon - viktigste faktoren, reduserer turbiditeten til havvann. Etter utseendet til planktonfiltermatere ble vannet derfor gjennomsiktig, lys trengte inn i det til en større dybde, og konsentrasjonen av oksygen i det økte (en del av det ble tidligere brukt på oksidasjon av den samme døde suspensjonen). Den første faktoren økte dybden av sonen der fotosyntese er mulig, den andre forbedret forholdene for bunnfauna. I følge alle data skiller det gjennomsiktige, oksygenerte fanerozoiske havet seg kraftig fra det grumsete prekambriske havet (Geobiology, 2009, 7, 1, 1-7). Samtidig økte oksygenkonsentrasjonen i atmosfæren. Naturligvis økte mangfoldet av både planter og dyr ytterligere under de nye forholdene. En annen autokatalytisk sløyfe er lukket.

Coming of the Predator

Alle dyrene vi har snakket om så langt var i vid forstand «planteetere». De spiste enten fotosyntetiske organismer, eller i verste fall noens døde levninger. Samtidig var "planteeternes" egen biomasse en verdifull (og inntil et tidspunkt helt uavhentet) ressurs for dyr som lever av andre dyr, det vil si for rovdyr. Til å begynne med var det rett og slett ingen rovdyr. Men med slike attributter til et aktivt liv som nervesystemet, muskler og munnapparat, var deres utseende bare et spørsmål om tid. De første store rovdyrene, som allerede ganske tydelig spesialiserte seg på å spise andre flercellede dyr, dukket opp for omtrent 520 millioner år siden; dette er dinokarider - sterke svømmende skapninger relatert til leddyr (Gondwana Research, 2014, 25, 896-909, doi, 10.1016/j.gr.2013.06.001). Den mest kjente representanten for dinokarider er Anomalocaris, en slank, segmentert skapning som er omtrent en meter lang med sammensatte øyne og kraftige artikulerte periorale lemmer, som tydelig tjente til å fange mobile byttedyr. Helt i begynnelsen av kambrium var det ingen slike rovdyr. Skjelettrevolusjonen var utvilsomt til en viss grad et svar på deres utseende; endring av den kjemiske sammensetningen av sjøvann gjorde det bare enklere. Og utseendet til skjeletter lanserte på sin side utviklingen av nye økologiske nisjer. Stephen Stanley skrev ganske riktig det for å forklare den kambriske eksplosjonen, rent biologiske årsaker; faktorer som virker på biosfæren fra utsiden kan påvirke hastigheten til en eller annen prosess, men alle hovedhendelsene kan forklares uten dem. Eksplosjonen av flercellet dyremangfold var det naturlige resultatet av en serie autokatalytiske prosesser utløst av utseendet til de første "plantetetere" (som Kimberella) og som skjedde på nivå med samfunn, med andre ord, økosystemer. Det er virkelig umulig å forklare den kambriske eksplosjonen utenfor økologien.

Med ankomsten av rovdyr begynte prosessen med dannelse av nye livsformer å avta litt etter litt. Repertoaret av økologiske nisjer har utviklet seg; nesten alle er allerede distribuert og okkupert. Naturligvis fortsatte utvidelsen av lokalsamfunn - bare saktere. For eksempel, først etter slutten av den kambriske perioden dukket spadefoot bløtdyr opp, som okkuperte den ganske eksotiske nisjen med gravende rovdyr (“Advances in Marine Biology”, 2002, 42, 137-236). Men den store utviklingen av dyr nådde aldri igjen en slik skala som ved grensen mellom Ediacaran og Kambrium.

Fra hendelseshistoriens synspunkt kan begynnelsen av den kambriske eksplosjonen betraktes som utseendet til de første effektive algespisere (Kimberella), og slutten - utseendet til de første effektive rovdyrene (Anomalocaris). Kimberella dukket opp for 555 millioner år siden, Anomalocaris - for 520 millioner år siden, intervallet mellom dem er 35 millioner år. Ikke så fort.

De oppsto nesten plutselig ved den kambriske grensen, og var ikke etterkommere av en tidligere eksisterende fauna.

Imidlertid har andre studier, både som dateres tilbake til 1970-tallet og nyere, bemerket at komplekse dyr som ligner på moderne arter oppsto lenge før starten av Kambrium. I alle fall fjernet en rekke bevis for eksistensen av liv lenge før den kambriske epoken spørsmålet om den "kambriske eksplosjonen" som et fenomen av den plutselige fremveksten av liv fra dagsordenen.

Spørsmålet om årsakene og mekanismene til den neste økningen i kompleksiteten og mangfoldet av livsformer ved grensen til Kambrium, som ikke er etterkommere av de forsvunne Hainan- og Vendianske biotasene, forblir åpent. I dag er spørsmålet om den "kambriske eksplosjonen" fokusert på to nøkkelspørsmål:

• opplevde det tidlige kambrium virkelig en "eksplosiv" økning i mangfoldet og kompleksiteten til organismer, og
• hva som kunne ha forårsaket en så rask utvikling.

Informasjonskilder

Å konstruere en nøyaktig kronologi av hendelser på grensen mellom prekambrium og tidlig kambrium utgjør betydelige vanskeligheter. På grunn av denne beskrivelsen av sekvensen og sammenkoblingen av visse fenomener innenfor rammen av diskusjonen om den kambriske eksplosjonen, bør den vurderes med en viss forsiktighet.

I tillegg til problemer med datering, er studiet av hendelser ved den kambriske grensen hemmet av mangelen på paleontologisk materiale i seg selv. Dessverre, jo lenger unna perioden som studeres er fra oss, jo mindre tilgjengelige er fossilene for studier. Blant andre årsaker er årsakene til dette:

Rester av levende organismer

Sammen med fossiler inneholder kambriske forekomster et uvanlig høyt antall forekomster som bevarer avtrykk myke deler kropper av forskjellige organismer. Slike utskrifter gir mulighet for detaljerte studier av dyr som ikke er bevart som fossiler, så vel som intern organisasjon og funksjonen til organismer som vanligvis bare er representert av skjell, pigger, klør, etc.

I Kambrium er de viktigste forekomstene: Tidlig kambrium

Mellomkambrium

og øvre kambrium forekomst

• Orsten (Sverige).

Selv om alle disse avsetningene perfekt bevarte de anatomiske detaljene til organismene, er de langt fra perfekte. Det meste av den kambriske faunaen er kanskje ikke representert i dem i det hele tatt, siden forekomstene ble dannet under spesifikke forhold (skred eller vulkansk aske, som veldig raskt bevarte de myke delene av kroppen). I tillegg dekker kjente forekomster bare en begrenset periode av kambrium og berører ikke den avgjørende tiden rett før den begynte. Siden godt bevarte begravelser generelt er sjeldne, og fossile forekomster er ekstremt sjeldne, er det svært usannsynlig at de representerer alle typer organismer som fantes.

Fossiliserte spor etterlatt av levende organismer

Fossiliserte spor består hovedsakelig av stier og huler etterlatt på havbunnen. Slike spor er ekstremt viktige fordi de gir forskeren data om organismer hvis kropper ikke er bevart i fossiler. Ofte er det bare de som gjør det mulig å studere organismer som tilhører en periode hvor restene av dyr som er i stand til å etterlate slike spor ikke er blitt bevart. Selv om det generelt er umulig å nøyaktig matche spor til organismene som forlot dem, kan spor gi de tidligste bevisene på eksistensen av relativt komplekse dyr (som meitemark).

Geokjemiske observasjoner

I geologiske bergarter som dateres tilbake til den nedre grensen til Kambrium og dens begynnelse, er sterke svingninger i isotopsammensetningen av tre grunnstoffer notert - strontium (87 Sr / 86 Sr), svovel (34 S / 32 S) og karbon (13 C / 12 C).

• Masse utryddelse. Masseutryddelser av organismer bør direkte øke andelen av 12 C isotopen i sedimenter og dermed redusere forholdet 13 C/12 C. Den påfølgende nedgangen i produktiviteten til den "biologiske pumpen" reduserer igjen konsentrasjonen av 12 C i geologiske bergarter.
• Metanfrigjøring. I permafrost og kontinentalsokkel holdes metanmolekyler produsert av bakterier i et "bur" av vannmolekyler, og danner en blanding som kalles metanklatrat. Denne metanen produseres av levende organismer, og er anriket i isotopen 12 C. Når temperaturen stiger eller synker atmosfærisk trykk, klatrater brytes ned. Dette forfallet frigjør lagret karbon-12-rik metan til atmosfæren. I atmosfæren omdannes metan til karbondioksid og vann, og karbondioksidet reagerer med mineraler og danner karbonholdige bergarter med overskudd av karbon-12. Som et resultat skifter den isotopiske sammensetningen av geologiske sedimenter mot 12 C.

Komparativ anatomi

Kladistikk er en metode for å konstruere et "evolusjonstre" av organismer, oftest ved å sammenligne deres anatomiske struktur. Ved hjelp av en slik analyse er det mulig å sammenligne både moderne og fossile organismer med hverandre for å bestemme utviklingsforløpet deres. I en rekke tilfeller kan vi konkludere med at gruppe A burde ha dukket opp tidligere enn gruppe B og C, siden de har flere likheter med hverandre enn med A. I seg selv (uten korrelasjon med paleontologiske utgravningsdata) sier ikke denne metoden noe om tidspunktet da endringer skjedde, men han er i stand til å gjenopprette sekvensen av evolusjonær utvikling av organismer.

Molekylær fylogenetikk

Paleontologiske bevis

I denne delen er hovedbeviset organisert etter dannelsestidspunktet for sedimentene der det ble funnet, siden datering er et sentralt tema i studiet av den kambriske eksplosjonen. Det bør huskes at kronologien til fossiler som tilhører denne perioden er tvetydig.

Gjennomgangen av funn begynner fra en tid lenge før kambrium og ender i tidlig ordovicium, siden det antas at dannelsen av hovedtypene av moderne fauna begynte før og endte etter kambrium.

Molekylære fylogenetiske data (1,2 - 0,5 milliarder år)

Det er fortsatt pågående debatt angående den kronologiske tolkningen av molekylære fylogenetiske data:

I alle fall tyder molekylære fylogenetiske data på at dannelsen av hovedtypene av dyr var en veldig lang prosess, langt utover de 10 millioner årene (omtrent 543-533 millioner år siden) av den "kambriske eksplosjonen".

Prekambriske spor av metazoer

Det er både indirekte og direkte paleontologiske bevis på at flercellede organismer først oppsto lenge før starten av kambrium.

Nedgang av bakterielle matter (1,25 milliarder år)

Prekambrisk stromatolitt

Moderne stromatolitter. Vest-Australia.

Stromatolitter utgjør en viktig del av fossilregisteret, som dateres tilbake til rundt 3 milliarder år siden. Deres storhetstid går tilbake til 1,25 milliarder år siden, hvoretter de begynte å avta (både i totalt antall og i mangfold). Ved begynnelsen av Kambrium var denne reduksjonen allerede omtrent 20%.

Den vanligste forklaringen på nedgangen er antagelsen om at mikroorganismene som utgjør bakteriemattene ble ofre for å spise («gnage på stromatolitter») av andre levende organismer (noe som skulle indikere eksistensen av ganske komplekse rovdyr allerede for ca. 1 milliard år siden). ). Denne antakelsen bekreftes av de observerte anti-korrelasjonene mellom mangfoldet og overfloden av stromatolitter, på den ene siden, og rikdommen av marin fauna, på den andre. Dermed skjedde den gjentatte nedgangen av stromatolitter i den sene ordovicium - umiddelbart etter et nytt "utbrudd" i mangfoldet og overfloden av marin fauna. Under ordovicium-silur- og perm-trias-utryddelsene ble restaurering av stromatolitter igjen observert - med påfølgende nedgang etter hvert som den marine faunaen kom seg.

Utvikling av forsvar blant akritarker. Tidlig predasjon (1 Ga)

Akritarker er de fossiliserte restene av fossiler av usikker natur, vanligvis skjell av cyster av encellede og flercellede alger. De ble først oppdaget i sedimenter som dateres tilbake for 2 milliarder år siden.

For rundt 1 milliard år siden var det en kraftig økning i antall, mangfold, størrelse, anatomisk kompleksitet og spesielt i antall og typer ryggrader. Antall arkitekter reduserte kraftig under global istid, men kom seg deretter med oppnåelse av maksimalt mangfold allerede i paleozoikum.

Deres eksepsjonelt piggete former, som dateres tilbake til 1 milliard år siden, kan indikere eksistensen selv da av rovdyr som er store nok til å knuse dem eller svelge dem hele. Andre grupper av små neoproterozoiske organismer hadde også en form for forsvar mot rovdyr.

Spor etterlatt av flercellede organismer (1 milliard år)

I India inneholder sedimenter som dateres tilbake til 1 milliard år siden fossiler som kan være spor etter organismer som beveget seg gjennom og gjennom myk stein. Sporene som ble funnet ble tilsynelatende lagt igjen rett under et lag med cyanobakterielle matter som dekket havbunnen. Forskerne konkluderte med at sporene skylder utseendet sitt til peristaltikken til trelags metazoer opp til 5 mm i størrelse - med andre ord, dyr hvis diameter var sammenlignbar med meitemark, og muligens hadde en coelom. Andre forskere mener at disse og lignende funn eldre enn 600 millioner år ikke ble etterlatt av levende organismer, men av fysiske prosesser.

Flercellede embryoer fra Doushantuo (632-550 Ma)

Oppdagelsen i 2007 av embryoer omgitt av et komplekst skall (i bergarter i alderen 580-550 millioner år) antyder imidlertid at fossilene i Doushantuo ikke er annet enn hvilende egg fra flercellede virvelløse dyr. Dessuten ble det klart at noen av akritarkene som ble oppdaget i de tidligere bergartene i Doushantuo (632 millioner år gamle) faktisk representerer skjellene til slike embryoer

Et annet fossil fra Doushantuo - Vernanimalcula(fra 0,1 til 0,2 mm i diameter, alder ca. 580 millioner år) - anses av en rekke forskere som restene av en tre-lags bilateral organisme som hadde en coelom, det vil si et dyr så komplekst som meitemark eller bløtdyr. Til tross for tvil om den organiske naturen til disse fossilene, siden alle 10 eksemplarer funnet Vernanimalcula har samme størrelse og konfigurasjon, er det usannsynlig at slik ensartethet var et resultat av uorganiske prosesser.

De siste Doushantuo-sedimentene viser også et kraftig fall i karbonisotopforholdet 13 C/12 C. Selv om denne endringen er global, faller den ikke sammen i tid med andre store hendelser som masseutryddelser. En mulig forklaring er " kjedereaksjon» sammenhengende utvikling av organismer og endringer i den kjemiske sammensetningen av sjøvann. Flercellede organismer, som aktivt absorberer karbon fra vann, kan bidra til en økning i konsentrasjonen av oksygen oppløst i sjøvann, og igjen sikre fremveksten av nye flercellede organismer (som f.eks. Namapoikia).

Ediacaran fauna (610–543 Ma)

Spriggina

Metazoaniske fossiler fra Ediacaran-perioden ble først oppdaget i Ediacaran Hills-lokaliteten i Australia, og senere i sedimenter fra andre regioner: Charnwood Forest (England) og Avalon-halvøya (Canada). Disse fossilene er 610-543 millioner år gamle (Ediacaran-perioden går foran kambrium). De fleste av dem målte flere centimeter og var betydelig større enn forgjengerne. Mange av disse organismene har ingen analoger med noen arter som levde før eller etter Ediacaran-perioden. Det har blitt foreslått at de mest "merkelige" representantene for Ediacaran-faunaen bør tildeles et eget rike - "Vendobionts" (Vendozoa). Charnia er en av dem - den eldste av funnene fra Ediacaran-perioden (alder - 580 millioner år).

Noen Ediacaran-organismer kan imidlertid vise seg å være forgjengere for senere fauna:

Hull i vasker Cloudina. Seleksjon i rovdyr-bytte-systemet

Noen steder opptil 20 % av fossilene Cloudina inneholder hull med en diameter på 15 til 400 mikron etterlatt av rovdyr. Noen Cloudina ble skadet flere ganger, noe som indikerer deres evne til å overleve angrep (rovdyr angriper ikke tomme skall gjentatte ganger). Veldig lik Cloudina fossiler Sinotubulitter, funnet i de samme begravelsene, inneholder ikke hull i det hele tatt. Slik selektivitet kan indikere eksistensen allerede i Ediacaran-perioden av evolusjonært utvalg av størrelsesklasser, samt spesialisering av byttedyr som svar på predasjon, ansett som en av årsakene til den kambriske eksplosjonen.

Økende mangfold av spor etterlatt av organismer (565-543 Ma)

De tidligste Ediacaran-fossilene, som dateres tilbake til 610-600 millioner år siden, inneholdt bare spor etterlatt av cnidarians. For rundt 565 millioner år siden dukker det opp mer komplekse spor. For å forlate dem, krevde organismene en muskulokutan sekk, og deres generelle struktur var mer kompleks enn den til cnidarians eller flatormer.

Rett før starten av Kambrium (ca. 543 millioner år siden), dukker det opp mange nye spor, inkludert vertikale huler Diplokraterion Og Skolithos), samt spor av mulige leddyr ( Cruziana Og Rusophycus). Vertikale huler indikerer at ormlignende dyr har fått ny atferd og muligens ny fysiske evner. Sporene Cruziana Og Rusophycus de snakker om eksistensen av et eksoskjelett i leddyrenes umiddelbare forgjengere, men kanskje ikke så stivt som senere.

Kambriske fossiler

Skjellfauna (543–533 Ma)

Fossiler kjent som "små skalldyr" små skjellfossiler), ble oppdaget i forskjellige deler av verden og dateres tilbake til slutten av den vendiske (Nemakit-Daldynske fasen) og de første 10 millioner årene fra begynnelsen av den kambriske (tommotske fasen). Disse inkluderer en svært mangfoldig samling av fossiler: pigger, skleritter (panserplater), rør, arkeocyater (en gruppe svamper eller beslektede dyr), samt små skjell, som minner veldig om brachiopoder og sneglelignende bløtdyr, selv om de er svært små (1-2 mm i lengde).

Tidlige kambriske trilobitter og pigghuder (530 Ma)

Fauna Sirius Passet (527 Ma)

De vanligste fossilene fra Sirius Passet Grønland-begravelsen er leddyr. Det finnes også en rekke organismer med harde (mineraliserte) kroppsdeler: trilobitter, chiolitter, svamper, brachiopoder. Pigghuder og bløtdyr er helt fraværende.

De merkeligste organismene til Sirius Passet var Pambdelurion Og Kerygmachela. Deres lange kropp, sammensatt av myke segmenter, med et par brede "finner" på de fleste segmenter og et par segmenterte vedheng bak, gjør dem lik anomalokarider. Samtidig hadde de ytre delene av den øvre overflaten av "finnene" rillede overflater, som kan være gjeller. Under hver "finne" er det et kort benfritt ben. Denne strukturen gjør at de kan assosieres med leddyr.

Chengjiang fauna (525–520 Ma)

Haikouichthys - rekonstruksjon

Anomalocaris - rekonstruksjon

Hallusigeni - rekonstruksjon

Denne faunaen er beskrevet fra flere fossilsteder i Chengjiang County (Yuxi City, Yunnan-provinsen, Kina). Det viktigste er Maotianshan-skifer- en begravelse der fossiler av myke dyr er veldig godt representert. Chengjiang-faunaen dateres tilbake til perioden for 525-520 millioner år siden - midten av det tidlige kambrium, flere millioner år senere Sirius Passet og minst 10 millioner år tidligere enn Burgess-skiferen.

Fossiler har avslørt kroppsdeler av de eldste chordatene (filumet som alle virveldyr tilhører):

Representanter for grupper nær leddyr ble funnet i de samme sedimentene:

Disse organismene tilhører sannsynligvis gruppen Lobopodia, hvilken av de moderne gruppene onychophoranene tilhører.

Omtrent halvparten av Chengjiang-fossilene er leddyr, hvorav noen hadde et hardt, mineralisert eksoskjelett, som de fleste senere marine leddyr. Bare 3 % av organismene hadde harde skall (for det meste trilobitter). Representanter for mange andre typer dyr er også funnet her:

• Priapulider (gravende sjøormer - bakholdsrovdyr);
• Chaetognathous (marine virvelløse dyr som er en del av plankton);
• Ctenophores (coelenterates, lignende i utseende som maneter);
• Pigghuder (sjøstjerner, sjøagurker, etc.),
• Chiolites (mystiske dyr som hadde små koniske skall),

Tidlige kambriske krepsdyr (520 millioner år)

Burgess Shale (515 Ma)

Hovedartikkel: Burgess Shale

Marrella

Pikaia - rekonstruksjon

Burgess Shale er det første kjente store gravstedet i den kambriske perioden, oppdaget av Walcott i 1909. Reanalyse av fossilene av Whittington og hans kolleger på 1970-tallet dannet grunnlaget for Goulds bok Fantastisk liv", som åpnet den kambriske eksplosjonen for allmennheten.

Blant Burgess Shale-fossilene er leddyr de vanligste, men mange er uvanlige og vanskelige å klassifisere:

Opabinia - rekonstruksjon

Wiwaxia - rekonstruksjon

I tillegg inneholder begravelsen prøver av eksotiske organismer:

Fremveksten av nye økosystemer og typer etter kambrium

På grunn av den store utryddelseshendelsen ved grensen mellom kambrium og ordovicium, ble marine økosystemer typiske for paleozoikum dannet bare under den påfølgende restaureringen av marin fauna. De tidligste bryozo-fossilene ble også først oppdaget i den ordoviciske perioden, godt etter den kambriske eksplosjonen.

konklusjoner

Den lange prosessen med fremveksten av flercellet

På Darwins tid antydet alt som var kjent om fossile rester at hovedtypene av metazoer oppsto og ble dannet i løpet av bare noen få millioner år – fra tidlig til midt-kambrium. Frem til 1980-tallet var disse ideene fortsatt gyldige.

Nyere funn tyder imidlertid på at minst noen trelags bilaterale organismer eksisterte før starten av kambrium: Kimberella kan betraktes som tidlige bløtdyr, og riper på steiner nær disse fossilene antyder en bløtdyrlignende fôringsmetode (555 millioner år siden). Hvis vi antar det Vernanimalcula hadde en tre-lags bilateral coelom, skyver dette fremveksten av komplekse dyr tilbake for ytterligere 25-50 millioner år siden. Påvisning av hull i skallet Cloudina antyder også tilstedeværelsen av avanserte rovdyr på slutten av Ediacaran-perioden. I tillegg kan noen spor i fossiler som dateres tilbake til midten av Ediacaran-perioden (ca. 565 millioner år siden) ha blitt etterlatt av dyr som er mer komplekse enn flatormer og har en hudmuskelsekk.

Lenge før dette indikerer den lange nedgangen av stromatolitter (som begynte for rundt 1,25 milliarder år siden) den tidlige fremveksten av dyr som var ganske kompliserte å "gnage" på dem. Økningen i overflod og mangfold av pigger i akritarker fører samtidig til konklusjonen at selv da var det rovdyr store nok til at slik beskyttelse var nødvendig. I den andre enden av tidsskalaen knyttet til den kambriske eksplosjonen, bør det bemerkes at en rekke av hovedtypene av den nåværende faunaen var fraværende til slutten av Kambrium, og typiske paleozoiske økosystemer frem til Ordovicium.

Dermed er synet om at dyr med et "moderne" kompleksitetsnivå (sammenlignbart med levende virvelløse dyr) oppsto innen bare noen få millioner år etter det tidlige kambrium, nå blitt tilbakevist. Imidlertid dukket det store flertallet av moderne phyla først opp i kambrium (med unntak av bløtdyr, pigghuder og leddyr, som kan ha oppstått i Ediacaran-perioden). I tillegg ble det også observert en eksplosiv økning i taksonomisk mangfold ved begynnelsen av kambrium.

En "eksplosjon" av taksonomisk mangfold i det tidlige kambrium

"Taxonomisk mangfold" refererer til antall organismer som avviker betydelig i deres struktur. Samtidig betyr "morfologisk mangfold" det totale antallet arter og sier ingenting om antall grunnleggende "design" (mange variasjoner av et lite antall grunnleggende typer anatomisk struktur er mulig). Det er ingen tvil om at det var det taksonomiske mangfoldet som økte dramatisk i tidlig kambrium og holdt seg på dette nivået gjennom hele perioden - vi kan finne moderne utseende dyr (som krepsdyr, pigghuder og fisk) på nesten samme tid, og ofte i vanlige begravelser med organismer som Anomalocaris og Halkieria, som regnes som "onkler" eller "storonkler" til moderne arter.

Nærmere undersøkelser avslører en annen overraskelse - noen moderne utseende dyr, som tidlig kambriske krepsdyr, trilobitter og pigghuder, finnes i tidligere forekomster enn noen "onkler" eller "oldonkler" av levende grupper som ikke etterlot noen direkte etterkommere. Dette kan være et resultat av diskontinuiteter og variasjoner i dannelsen av fossile forekomster, eller det kan bety at forfedrene moderne organismer utviklet seg til forskjellige tider og kanskje i forskjellige takter.

Mulige årsaker til "eksplosjonen"

Selv om det eksisterte ganske komplekse tredelte dyr før (og kanskje lenge før) kambrium, ser den evolusjonære utviklingen i tidlig kambrium ut til å være ekstremt rask. Det er gjort mange forsøk på å forklare årsakene til denne "eksplosive" utviklingen.

Miljøendringer

Økning i oksygenkonsentrasjon

Jordens tidligste atmosfære inneholdt ikke fritt oksygen i det hele tatt. Oksygenet som moderne dyr puster - både inneholdt i luften og oppløst i vann - er et produkt av milliarder av år med fotosyntese, hovedsakelig av mikroorganismer (som cyanobakterier). For rundt 2,5 milliarder år siden økte konsentrasjonen av oksygen i atmosfæren dramatisk. Inntil dette tidspunktet ble alt oksygen produsert av mikroorganismer fullstendig brukt på oksidasjon av elementer med høy affinitet for oksygen, for eksempel jern. Inntil deres fullstendige binding skjedde på land og i de øvre lagene av havet, eksisterte bare lokale "oksygenoaser" i atmosfæren.

Mangel på oksygen kan hindre utviklingen av store, komplekse organismer i lang tid. Problemet er at mengden oksygen et dyr kan ta opp fra miljø, begrenset av overflateareal (lunger og gjeller hos de mest komplekse dyrene; hud hos enklere dyr). Mengden oksygen som kreves for liv, bestemmes av massen og volumet til organismen, som, ettersom størrelsen øker, vokser raskere enn området. En økning i oksygenkonsentrasjonen i luft og vann kan svekke eller helt eliminere denne begrensningen.

Det skal bemerkes at tilstrekkelig oksygen for eksistensen av store vendobionter allerede var til stede i Ediacaran-perioden. En ytterligere økning i oksygenkonsentrasjonen (mellom Ediacaran- og Cambrian-perioden) kan imidlertid gi organismer ekstra energi til å produsere stoffer (som kollagen) som er nødvendige for utviklingen av fundamentalt mer komplekse kroppsstrukturer, inkludert de som brukes til predasjon og forsvar mot det. .

Snøballjord

Det er rikelig med bevis på at under den sene neoproterozoikum (inkludert tidlig Ediacaran) gjennomgikk jorden en global isdannelse, hvor mye av den var dekket av is og overflatetemperaturer var nær frysepunktet selv ved ekvator. Noen forskere påpeker at dette kan være nært knyttet til den kambriske eksplosjonen, siden de tidligste kjente fossilene stammer fra kort tid etter slutten av den siste fullstendige istiden.

Det er imidlertid ganske vanskelig å indikere et årsak-og-virkning-forhold mellom slike katastrofer og den påfølgende økningen i størrelsen og kompleksiteten til organismer. Kan være, lave temperaturerøkt konsentrasjonen av oksygen i havet - dens løselighet i sjøvann dobles nesten når temperaturen synker fra 30 °C til 0 °C.

Svingninger i karbonisotopsammensetning

Sedimenter ved grensen mellom Ediacaran og Kambrium viser en veldig kraftig nedgang, etterfulgt av uvanlig store svingninger i karbonisotopforholdet på 13 C/12 C gjennom det tidlige kambrium.

Mange forskere har antydet at den første nedgangen er relatert til masseutryddelsen rett før starten av Kambrium. . Det kan også antas at selve utryddelsen var en konsekvens av det tidligere forfallet av metanklatrater. Det er allment kjent at utslipp av metan og den påfølgende metningen av atmosfæren med karbondioksid forårsaker en global drivhuseffekt, ledsaget av ulike miljøkatastrofer. Et lignende mønster (et kraftig fall i forholdet 13 C/12 C etterfulgt av fluktuasjoner) ble observert i trias, da livet var i ferd med å komme seg etter Perm-masseutryddelsen.

Det er imidlertid ganske vanskelig å forklare hvordan en masseutryddelse kan forårsake en kraftig økning i taksonomisk og morfologisk mangfold. Selv om masseutryddelser som perm og kritt-paleogen førte til påfølgende økning i antall individuelle arter fra ubetydelig til «dominerende», men i begge tilfeller ble de økologiske nisjene erstattet, riktignok av andre, men like komplekse organismer. Imidlertid ble det ikke observert noen plutselig økning i taksonomisk eller morfologisk mangfold i det nye økosystemet.

En rekke forskere har antydet at hver kortsiktig nedgang i 13 C/12 C-fraksjonen i det tidlige kambrium representerer en utslipp av metan, som på grunn av den lille drivhuseffekten det forårsaket og temperaturøkningen førte til en økning i morfologisk mangfold. Men denne hypotesen forklarer ikke den kraftige økningen i taksonomisk mangfold ved begynnelsen av kambrium.

Forklaringer basert på utvikling av organismer

Noen teorier er basert på ideen om at relativt små endringer i måten dyr utvikler seg fra embryo til voksne kan føre til dramatiske endringer i kroppsform.

Fremveksten av et system for bilateral utvikling

Hox-gener i forskjellige grupper av dyr er så like at det for eksempel er mulig å transplantere det menneskelige genet for "dannende øyne" inn i et Drosophila-embryo, noe som vil føre til dannelse av et øye - men det vil være et Drosophila-øye , på grunn av aktiveringen av de tilsvarende "arbeidende" genene. Dette viser at tilstedeværelsen av et lignende sett med Hox-gener ikke i det hele tatt betyr anatomisk likhet mellom organismer (siden de samme Hox-genene kan kontrollere dannelsen av så forskjellige strukturer som øynene til en person og et insekt). Derfor vil fremveksten av et slikt system kunne føre til en kraftig økning i mangfoldet – både morfologisk og taksonomisk.

Siden de samme Hox-genene kontrollerer differensieringen av alle kjente bilaterale organismer, må de evolusjonære linjene til sistnevnte ha divergert før de begynte å danne noen spesialiserte organer. Dermed må den "siste felles stamfaren" til alle bilaterale organismer ha vært liten, anatomisk enkel og mest sannsynlig mottakelig for fullstendig nedbrytning uten bevaring i fossiler. Denne omstendigheten gjør oppdagelsen ekstremt usannsynlig. Imidlertid kan en rekke vendobionter (for eksempel Kimberella, Spriggina eller Arkarua), kan ha hatt en bilateral kroppsstruktur (ifølge en rekke forskere er dette ikke tilfelle - symmetrien til Vendobionts er ikke bilateral, men glidende, noe som fundamentalt skiller dem fra de fleste andre organismer). Dermed, lignende system utvikling kunne ha oppstått minst flere titalls millioner år før den kambriske eksplosjonen. I dette tilfellet er det nødvendig med noen ekstra grunner for å forklare det.

Utvikling av seksuell reproduksjon

Organismer som ikke bruker seksuell reproduksjon endrer seg svært lite. I de fleste organismer som formerer seg seksuelt, mottar avkommet omtrent 50 % av genene sine fra hver av foreldrene. Dette betyr at selv en liten økning i genomkompleksitet kan gi opphav til mange variasjoner i kroppsstruktur og form. Mye biologisk kompleksitet oppstår sannsynligvis fra driften av relativt enkle regler på et stort antall celler som fungerer som cellulære automater (et eksempel på en slik effekt er Conways Game of Life, der komplekse former og kompleks atferd vises av celler som handler i henhold til ekstremt enkle regler ). Den mulige opptredenen av seksuell reproduksjon eller dens betydelige utvikling under den kambriske eksplosjonen for veldig primitive og lignende skapninger kan bety at det var mulighet for deres interspesifikke og fjernere kryss. Dette økte variasjonen dramatisk. Først med utviklingen av genomet dukker det opp virkelig isolerte arter som ikke blander seg med andre. Et eksempel på moderne skapninger av denne typen er koraller.

Utviklingsspor

Noen forskere foreslår at etter hvert som organismer blir mer komplekse, endres evolusjon generell struktur kropp, pålegges sekundære endringer mot bedre spesialisering av de etablerte delene. Dette reduserer sannsynligheten for at nye klasser av organismer gjennomgår naturlig seleksjon på grunn av konkurranse med "forbedrede" forfedre. Som et resultat, ettersom den generelle (på nivået av taksonomisk klasse) struktur tar form, dannes et "utviklingsspor", og den romlige strukturen til kroppen "frosset". Følgelig skjer dannelsen av nye klasser "lettere" i de tidlige stadiene av utviklingen av hovedkladene, og deres videre utvikling skjer på lavere taksonomiske nivåer. Deretter påpekte forfatteren av denne ideen at slik "frysing" ikke er hovedforklaringen på den kambriske eksplosjonen.

De fossile bevisene som kan støtte denne ideen er blandet. Det har blitt lagt merke til at variasjonene i organismer av samme klasse ofte er størst på de aller første stadiene av utviklingen av kladen. For eksempel varierte noen kambriske trilobitter sterkt i antall thoraxsegmenter, og deretter avtok slikt mangfold betydelig. Imidlertid ble det funnet at prøver av siluriske trilobitter har samme høye variabilitet i struktur som tidligkambriske. Forskerne antok at den generelle nedgangen i mangfold skyldtes miljømessige eller funksjonelle begrensninger. For eksempel kan vi forvente mindre variasjon i antall segmenter etter at trilobitter (som lignet moderne trelus) utviklet en konveks kroppsstruktur, som er en effektiv måte å beskytte den på.

Økologiske forklaringer

Slike forklaringer fokuserer på interaksjoner mellom ulike typer organismer. Noen av disse hypotesene omhandler endringer i næringskjeder; andre anser et våpenkappløp mellom rovdyr og byttedyr som kan ha drevet utviklingen av harde kroppsdeler i det tidlige kambrium; Et annet antall hypoteser fokuserer på mer generelle mekanismer for samevolusjon (det mest kjente er det nyere eksemplet på samevolusjon av blomstrende planter med pollinerende insekter).

«Våpenkappløp» mellom rovdyr og byttedyr

Predasjon innebærer per definisjon byttets død, på grunn av dette blir det den sterkeste faktoren og akseleratoren for naturlig utvalg. Presset på byttedyr for å tilpasse seg bedre må være større enn på rovdyr - siden de, i motsetning til byttet, har sjansen til å prøve igjen (denne asymmetrien er kjent som liv-versus-middag-prinsippet - rovdyret risikerer bare å miste lunsjen sin, mens hvordan offeret risikerer livet sitt).

Imidlertid er det bevis (for eksempel fossiler av piggete akritarker, så vel som hull laget i skallet til claudinider) at predasjon var tilstede lenge før starten av kambrium. Derfor er det lite sannsynlig at den selv forårsaket den kambriske eksplosjonen, selv om den hadde sterk innflytelse på de anatomiske formene til organismene som oppsto.

Fremveksten av fytofager

Stanley (1973) antydet at opptredenen for 700 millioner år siden av protozoer (encellede eukaryoter) som "gnager" på mikrobielle matter utvidet næringskjedene kraftig og burde ha ført til en økning i mangfoldet av organismer. Imidlertid er det i dag kjent at "gnaging" oppsto for mer enn 1 milliard år siden, og utryddelsen av stromatolitter begynte for rundt 1,25 milliarder år siden - lenge før "eksplosjonen".

Økning i størrelse og mangfold av plankton

Geokjemiske observasjoner viser tydelig det Total vekt plankton ble sammenlignbart med det nåværende allerede i tidlig proterozoikum. Men før kambrium ga ikke plankton et betydelig bidrag til ernæringen til dyphavsorganismer fordi kroppene deres var for små til å raskt synke til havbunnen. Mikroskopisk plankton ble spist av annet plankton eller ødelagt av kjemiske prosesser i de øvre lagene av havet lenge før det trengte inn i dyphavslagene, hvor det kunne bli mat for nekton og bunndyr (henholdsvis svømmende organismer og beboere på havbunnen).

Som en del av de tidlige kambriske fossilene ble mesozooplankton oppdaget (middels stort plankton, synlig for det blotte øye), som kunne filtrere ut mikroskopisk plankton (hovedsakelig planteplankton - planktonisk "vegetasjon"). Det nye mesozooplanktonet kunne ha fungert som en kilde til rester, og også skilt ut ekskrementer i form av kapsler store nok til å synke raskt – disse kunne ha vært mat for nekton og bunndyr, og forårsaket en økning i størrelse og mangfold. Hvis organiske partikler nådde havbunnen, vil påfølgende nedgraving øke oksygenkonsentrasjonen i vannet samtidig som konsentrasjonen av fritt karbon reduseres. Med andre ord, fremveksten av mesozooplankton beriket dyphavet med både mat og oksygen, og muliggjorde dermed fremveksten og utviklingen av større, mer mangfoldige innbyggere i dyphavet.

Til slutt kan fremveksten av fytofager blant mesozooplankton danne en ekstra økologisk nisje for større mesozooplankton-rovdyr, hvis kropper, stupte ned i havet, førte til ytterligere berikelse med mat og oksygen. Kanskje de første rovdyrene blant mesozooplankton var larvene til bunndyr, hvis videre utvikling var et resultat av en generell økning i predasjon i havet i Ediacaran-perioden.

Mange tomme nisjer

James W. Valentine har gjort følgende antakelser i flere artikler: brå endringer i kroppsstruktur er "vanskelige"; endringer er mye mer sannsynlig å overleve hvis de møter liten (eller ingen) konkurranse om den økologiske nisjen de retter seg mot. Det siste er nødvendig for å ny type organismer hadde nok tid til å tilpasse seg sin nye rolle.

Denne omstendigheten bør føre til det faktum at implementering av store evolusjonære endringer er mye mer sannsynlig i de innledende stadiene av økosystemdannelsen - på grunn av det faktum at påfølgende diversifisering fyller nesten alle økologiske nisjer. Deretter, selv om nye typer organismer fortsetter å dukke opp, hindrer mangelen på tomme nisjer dem fra å spre seg gjennom hele økosystemet.

Valentines modell gjør en god jobb med å forklare det unike med den kambriske eksplosjonen - hvorfor den bare skjedde én gang og hvorfor dens varighet var begrenset.

Notater

1. Darwin, C. Om opprinnelsen til arter ved naturlig utvalg. - London, Storbritannia: Murray, 1859. - S. 315–316.
2. Walcott, C.D. Kambrisk geologi og paleontologi // Smithsonian Diverse samlinger. - 1914. - T. 57. - S. 14.
3. Whittington, H.B.; Geological Survey of Canada. Opprinnelse og tidlig utvikling av predasjon // The Burgess Shale. - Yale University Press, 1985.
4. Gould, S.J. Wonderful Life: The Burgess Shale and the Nature of History. - New York: W.W. Norton & Company, 1989. - ISBN 0-393-02705-8
5. McNamara, K.J. Date opprinnelsen til dyr // Vitenskap. - 1996-12-20. - T. 274. - Nr. 5295. - S. 1993–1997.
6. Awramik, S.M. Prekambrisk kolonneformet stromatolittdiversitet: Refleksjon av metazoanisk utseende // Vitenskap. - 1971-11-19. - T. 174. - Nr. 4011. - S. 825–827.
7. Fedonkin, M.A.; Waggoner, B. Det sene prekambriske fossilet Kimberella er en bløtdyrlignende bilateral organisme // Natur. - 1997. - T. 388. - S. 868–871.
8. Eskov, K. Utkast til Herren Gud // Kunnskap er makt. - 2001. - № 6.
9. Jago, J.B., Haines, P.W. Nylig radiometrisk datering av noen kambriske bergarter i Sør-Australia: relevans for den kambriske tidsskalaen // Revista Española de Paleontología. - 1998. - S. 115–22.
10. Eskov K. Yu. Forbløffende paleontologi: Jordens historie og livet på den. - M.: Forlag NC ENAS, 2007. - 540 s. - (Hva lærebøkene var tause om). - ISBN 978-5-93196-711-0
11. Gehling, J.; Jensen, S.; Droser M.; Myrow P,.; Narbonne, G. Graver under den basale kambriske GSSP, Fortune Head, Newfoundland // Geologisk magasin. - 2001-03. - T. 138. - Nr. 2. - S. 213–218.
12. Benton, M.J.; Wills, M.A.; Hitchin, R. Kvaliteten på fossilregistreringen gjennom tiden // Natur. - 2000. - T. 403. - Nr. 6769. - S. 534–537.
13. Butterfield, N.J. Eksepsjonell bevaring av fossiler og den kambriske eksplosjonen // . - 2003. - T. 43. - Nr. 1. - S. 166–177.
14. Cowen, R. Livets historie. - Blackwell Science.
15. Morris, S.C. Burgess-skiferfaunaen (midtkambrium) // Årlig gjennomgang av økologi og systematikk. - 1979. - T. 10. - Nr. 1. - S. 327–349.
16. Yochelson, E.L Oppdagelse, samling og beskrivelse av den mellomkambriske Burgess-skiferbiota av Charles Doolittle Walcott // Proceedings fra American Philosophical Society. - 1996. - T. 140. - Nr. 4. - S. 469–545.
17. Butterfield, N.J.Økologi og evolusjon av kambrisk plankton // Columbia University PressØkologien til den kambriske strålingen. - New York, 2001. - s. 200–216.
18. Signor, P.W. Sampling bias, gradvise utryddelsesmønstre og katastrofer i fossilregisteret // Geological Society of America Geologiske implikasjoner av påvirkninger av store asteroider og kometer på jorden. - 1982. - S. 291-296.
19. Seilacher, A. Hvor gyldig er Cruziana Stratigraphy? // International Journal of Earth Sciences. - 1994. - T. 83. - Nr. 4. - S. 752–758.
20. Magaritz, M.; Holser, W.T.; Kirschvink, J.L. Karbonisotophendelser over den prekambriske/kambriske grensen på den sibirske plattformen // Natur. - 1986. - T. 320. - Nr. 6059. - S. 258–259.
21. Kaufman, A.J., Knoll A.H. Neoproterozoiske variasjoner i C-isotopisk sammensetning av sjøvann: stratigrafiske og biogeokjemiske implikasjoner // Elsevier Prekambrisk forskning. - 1995. - T. 73. - S. 27-49.
22. Derry, L.A.; Brasier, M.D.; Corfield, R.M.; Rozanov, A.Yu.; Zhuravlev, A. Yu Sr- og C-isotoper i nedre kambriske karbonater fra det sibirske kratonet: En paleo-miljørekord under den "kambriske eksplosjonen" // Elsevier Earth and Planetary Science Letters. - 1994. - T. 128. - S. 671-681.
23. Rothman, D.H.; Hayes, J.M.; Innkalling, R.E. Dynamikken i den neoproterozoiske karbonsyklusen // Det nasjonale vitenskapsakademiet Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. - 2003-07-08. - T. 100. - Nr. 14. - S. 8124–8129.
24. Ripperdan, R.L. Globale variasjoner i karbonisotopsammensetning under det siste nyproterozoikum og tidligste kambrium // Årlig gjennomgang av jord- og planetvitenskap. - 1994-05. - T. 22. - S. 385-417.
25. Marshall, C.R. Forklarer den kambriske "eksplosjonen" av dyr // Årlig gjennomgang av Earth Planetary Sciences. - 2006. - T. 34. - S. 355-384.
26. Hug, L.A.; Roger, A.J. Virkningen av fossiler og taksonprøver på gamle molekylære dateringsanalyser // . - 2007. - T. 24(8). - S. 1889-1897.
27. Wray, G.A.; Levinton, J.S.; Shapiro, L.H.(((tittel))) // Vitenskap. - 1996-10. - T. 274. - Nr. 5287. - S. 568–573.
28. Ayala, F.J.; Rzhetsky, A.; Ayala, F.J.(((tittel))) // . - 1998-01. - T. 95. - Nr. 2. - S. 606-611.
29. Aris-Brosou, S.; Yang, Z. Bayesianske modeller for episodisk evolusjon støtter en sen prekambrisk eksplosiv diversifisering av metazoa // Molekylærbiologi og evolusjon. - 2003-08. - T. 20. - Nr. 12. - S. 1947-1954.
30. Peterson, K.J.; Lyons, J.B.; Nowak, K.S.; Takacs, C.M.; Wargo, M.J.; McPeek, M.J. Estimering av metazoaniske divergenstider med en molekylær klokke // Proceedings of the National Academy of Sciences (i USA). - 2004-04. - T. 101. - Nr. 17. - P. 6536-6541.
31. Blair, J.E.; Hedges, S.B. Molekylære klokker støtter ikke den kambriske eksplosjonen // Molekylærbiologi og evolusjon. - 2004-11. - T. 22. - Nr. 3. - S. 387-390.
32. Bengtson, S. Opprinnelse og tidlig utvikling av predasjon // Fossilposten om predasjon. The Paleontological Society Papers 8 / Kowalewski, M. og Kelley, P.H. - New York: The Paleontological Society, 2002. - s. 289–317.
33. Sheehan, P.M.; Harris, M.T. Oppblomstring av mikrobilitt etter den sene ordoviciske utryddelsen // Natur. - 2004. - T. 430. - S. 75–78.
34. Stanley Predasjon beseirer konkurransen på havbunnen // Paleobiologi. - 2008. - T. 34. - S. 1.
35. Seilacher, A.; Bose, P.K.; Pflüger, F. Dyr for mer enn 1 milliard år siden: Spor fossile bevis fra India // Vitenskap. - 1998. - T. 282. - Nr. 5386. - S. 80–83.
36. Jensen, S. Den proterozoiske og tidligste kambriske sporfossilposten; Mønstre, problemer og perspektiver // Integrativ og komparativ biologi. - 2003. - T. 43. - Nr. 1. - S. 219–228.
37. Naimark, Elena Mysteriet med Doushantuo-embryoene blir avslørt. Populærvitenskapelig prosjekt «Elements» (12. april 2007). Arkivert fra originalen 24. august 2011. Hentet 21. mai 2008.

Statistisk analyse av trafikken til nettstedet vårt indikerer dette på en overbevisende måte største suksess populærvitenskapelige artikler brukes, og materiale av denne typen sees konsekvent over lang tid. Så jeg bestemte meg for å jobbe på denne måten igjen, og dekke et emne som har plaget meg lenge.

Spørsmålet om hvordan verden kan ha sett ut i begynnelsen av sin reise har hjemsøkt folks sinn i uminnelige tider. I lang tid forble mysteriene fra tidligere epoker forseglede hemmeligheter, og i fravær av vitenskapelig kunnskap skapte menneskeheten myter, som minner om et barn i en vugge omgitt av eventyrlige fantasier. Med utviklingen av det vitenskapelige verdensbildet forsvant ikke mysterier noe sted, de tok bare en konkret form. Et slikt mysterium er den kambriske eksplosjonen.

Det er kjent at alderen til geologiske bergarter kan bestemmes stratigrafisk: yngre lag ligger som regel over de eldre. Basert på de fossiliserte restene av utdødde organismer som metter bergartene, er det mulig å gjenskape bildet gradvis utvikling livet på jorden. Imidlertid ender denne gradvisheten plutselig på dyp som tilsvarer lagene i den kambriske perioden "541,0 ± 1,0 millioner år siden - 485,4 ± 1,9 millioner år siden). Nesten alle moderne typer flercellede dyr finnes her, og så er det en slags tomhet, et mystisk prekambrium, som om det hadde skjedd en skapelseshandling... Dette fenomenet kalles den kambriske eksplosjonen i vitenskapen.

Kambrium

Imidlertid oppdaget forskere i virkeligheten utskrifter av eldre dyr, men i lang tid ble de tilskrevet de kambriske lagene og identifisert med taksonomiske grupper av organismer som har overlevd til i dag. Tyske geologer møtte lignende artefakter i Namibia, Sør-Afrika i 1908, og R. Sprig i Ediacara i Sør-Australia på begynnelsen av 30-tallet. XX århundre, som publiserte verket "Early Cambrian jellyfish of the Flinders Ranges of South Australia" i 1947. For å unngå fristelsen til å forklare det ukjente til det som lenge har vært kjent – ​​dette krever et visst mot av forskeren. Først i 1952, akademiker ved USSR Academy of Sciences B.S. Sokolov etablerte eksistensen av vendien, en periode før kambrium. "...for første gang tok den såkalte Ediacaran-faunaen av skjelettløse Metazoa, som opprinnelig ble ansett som kambrisk, også sin sanne geokronologiske posisjon... Den vendiske perioden (Venda) er oppkalt etter den gamle slaviske stammen Vends (eller Wends), som bodde sør for Østersjøen."

Boris Sergeevich Sokolov

I denne forbindelse kan jeg ikke motstå å fortelle deg om en morsom sak da en kandidat for geologiske vitenskaper i en alder av 5 vant en tvist om dette spørsmålet. Nok en gang samlet gjester seg hjemme hos oss for en familiefeiring. En helt annen epoke i landets liv tok slutt, og nå fremstår velstående sovjetiske Baku med bord fulle av frukt og størkaviar, med jevnlige besøk hos hverandre av en vennlig mengde slektninger, som en drøm. Fetteren min og jeg, under veiledning av min eldre fetter, lekte astronauter den kvelden, reiste med bind for øynene over vinduskarmer og skap, og forestilte dem som andre planeter. Og i min barndom hadde jeg en bok om paleontologi "The Living Past of the Earth", med en geokronologisk tabell der den vendianske perioden var inkludert... Onkelen min, som da var kandidat for geologiske vitenskaper, spurte meg: hvilken periode er aller først, og jeg svarte at vendian. Og onkelen min svarer: nei, Cambrian. Jeg var ikke enig med ham. Etter en tid, etter å ha rotet i litt litteratur, innrømmet min onkel at det hadde dukket opp nye vitenskapelige data, noe som forårsaket betydelig moro for foreldrene mine.

Men la oss gå tilbake til den kambriske eksplosjonen. Med t.zr. Det er ikke så vanskelig å svare stratigrafisk på årsakene til den observerte eksplosive økningen i antall funn med overgangen fra prekambriske til kambriske lag. I Kambrium dukket det opp skjelettorganismer: skjell, skjell, ryggrader - alt dette er perfekt bevart i fossil form. Prekambriske former er myke og skjelettløse; et spesielt sett med omstendigheter kreves for at avtrykkene deres skal etterlate et minne i annalene til planeten vår, og det er grunnen til at ingenting var kjent om dem på lenge. Derfor er historien til jordens organiske verden delt inn i 2 store eoner: Phanerozoic - epoken med åpenbart liv og cryptozoic - epoken med skjult liv. Men hva var den egentlige årsaken til den såkalte. "skjelettrevolusjon?"

Det er svært forskjellige versjoner om denne saken; interesserte kan alltid gjøre seg kjent med dem på Internett. I lang tid var den russiske litteraturen dominert av hypotesen om at en økning av geologiske årsaker i konsentrasjonen av Ca2+ ioner i sjøvann, nødvendig for konstruksjonen beskyttelsessystemer, som skjell, skjell osv. - grunnen til. Tilbake i 2007 dukket det imidlertid opp en annen versjon i form av intuitive visuelle bilder, som virket enklere og mer logiske (etter prinsippet til Occams barberhøvel om at den korteste veien til sannheten er i en rett linje). Over tid ble det klart at mange forskere som jobbet med problemet fulgte samme vei, og nå er denne hypotesen nevnt selv i lærebøker om biologi i hjemmet.

«... tusenvis av eksemplarer av representanter for den vendianske biota er allerede studert, og ingen skader eller bitemerker er funnet på noen av dem. Dette betyr at bioturbatorer, makroskopiske åtseletere og rovdyr som knuste mat praktisk talt var fraværende i det vendianske økosystemet. Dødt organisk materiale ble bare utsatt for mikrobiell nedbrytning." Forresten, i 2007 var ikke engang disse fakta kjent for meg.

Så, rovdyr-bytte-forhold mellom flercellede organismer vises bare i kambrium (selv om det er bevis, og dette er naturlig, at de oppsto i Ediacaran (et alternativt navn for den vendianske perioden). "Med en økning i mengden oksygen (som et resultat av millioner av år med fotosyntetisk aktivitet av alger - forfatterens notat .), begynte noen dyr å konsumere andre, og provoserte den kambriske eksplosjonen gjennom eskaleringen av "våpenkappløpet" til rovdyr og byttedyr." Det som menes her er at fremveksten av oksygenrespirasjon gjorde det mulig å øke hastigheten på metabolisme og energi, og her famler min vitenskapelige intuisjon etter en eller annen årsak-og-virkningssvikt: fremveksten av antagonistiske økologiske forhold rovdyr-byttedyr bestemmes av progressive, i form av av effektiviteten til ressursbruk, aromorfose (aromorfose er et progressivt evolusjonært sprang) - fremveksten av oksygenrespirasjon. Hvis vi husker et slikt konsept av V.I. Vernadsky som livets press, på grunn av dets kontinuerlige ønske om å øke biomassen under prosessen med reproduksjon på den ene siden og begrenset av tilgjengelige ressurser på den andre, er det logisk å anta at rovdyr-bytte-forholdet oppsto som en konsekvens av de som er beskrevet av V.I. Vernadsky-prinsipper. Kort sagt, en dag var det for mange av dem, og våpnene deres og det de brukte for å forsvare seg mot hverandre ble til stein...

Det er en hypotese om at vendianske dyr kunne livnære seg av mikroskopiske symbiontalger som lever i kroppene deres, som igjen forbrukte solenergi gjennom prosessen med fotosyntese, fordi mange representanter for Ediacaran-biotaen ser ut til å ha vært innbyggere i grunt vann oversvømmet med sollys . Som en ekstra type ernæring finnes denne typen ernæring også hos moderne dyr. I den vendianske perioden kunne denne ernæringsmetoden vært den viktigste. En verden av vendobionts, der ingen spiste noen, kalte McMenamin "Ediacaras hage", med en åpenbar hentydning til Edens hage. En lignende hentydning gikk også opp for meg.

Hvordan var Venda-verdenen? Dagen var 3 timer kortere, og året hadde 420 dager. Andre kontinenter, andre hav... Den prekambriske verden er fargerikt beskrevet av Ya.E. Malakhovskaya og A.Yu. Ivantsov ... "Bunden av store grunne hav og lavtliggende landområder var dekket med tepper av bakterielle matter, og noen steder svaiet skoger av båndlignende alger." "Det var en stor isbre: ifølge forskere fløt isen ut i havet selv inn i den tropiske sonen, og landet var nesten fullstendig dekket av isbreer. Etter slutten av istiden inkluderte samfunn av mikroorganismer og alger som returnerte til grunt vann allerede flercellede dyr. Blant disse myke skapningene var det kjemper som nådde en lengde på halvannen meter, og veldig små, ikke mer enn 2-3 mm. Noen svømte eller svømte i vannsøylen, andre bodde på bunnen: de var festet til den, lå fritt eller krabbet.» "Til tross for den hundreårige historien til studiet av vendianske trykk, var det inntil nylig ikke noe tilfredsstillende svar på spørsmålet om hvem de vendianske organismene var - planter, dyr, sopp eller tilhørte et annet rike som ikke har overlevd til i dag. De fleste forskere anser dem for å være flercellede dyr, kanskje bare på grunn av den ytre likheten mellom avtrykkene med noen virvelløse dyr."

Czarnia (Сharnia masoni) ledet en knyttet livsstil.

Tribrachidium (Tribrachidium heraldicum) satt urørlig nederst, bare flimmerhårene på den ytre overflaten beveget seg litt. Fimrehårene fanget opp små organiske partikler fra vannet og drev dem fra periferien til sentrum til munnen, kanskje til og med tre munner.

Dickinsonia (Dickinsonia lissa, Dickinsonia cf. tenuis, Dickinsonia costata) krøp. Den største, 1,5 m lang, kommer fra Ediacara.

Kimberella (Kimberella quadrata) minner litt om bløtdyr.

Yorgia (Yorgia waggoneri), den ventrale siden av kroppen var dekket med noe som ligner på ciliert epitel, etter å ha sunket til bunnen, spist bort området av substratet under (ciliaene i epitelet fanget og flyttet organiske partikler til munnen). Så svømte hun til et annet sted... Etter at den delen av havbunnen som dyrene beitet var dekket med sediment, kunne sporene deres bevares takket være en tett organisk film som de så å si var «gravert inn på. ”

Ventogyrus (Ventogyrus chistyakovi) sannsynligvis svømte.

Det er ingen vits i å liste alle i en populærvitenskapelig artikkel...

Som tenåring i det postsovjetiske Baku hadde jeg den vakreste drømmen i mitt liv. Hælene mine kjærtegnet vannet i det nattlige forhistoriske havet. Nederst blant steinene er det sand og fluorescerende syrin, grønne, turkise svamper og busker som vagt minner om korallpolypper... Byrden av hundrevis av millioner år med grusom evolusjon og den påfølgende menneskehetens historie - alt er langt foran og over ... Der, ved bredden av Det vendianske hav, ble jeg overveldet av letthet og stillhet.

Så ankom en kambrisk trilobitt. Jeg rørte ved skallet hans...

Kambrium nærmet seg... Jeg våknet.

Litteratur:

1. Malakhovskaya Ya. E., Ivantsov A. Yu. Fargerikt illustrert atlas over de eldste myke dyrene i den vendianske perioden // Arkhangelsk, forlag PIN RAS: 2003. 48 s.
2. Sokolov B.S. Essays om dannelsen av Venda // M.: KMK Ltd., 1997. 157 s.
3. Mario Aguilera. Dawn of Carnivores forklarer dyreboom i den fjerne fortiden // UC San Diego News Center, 30. juli 2013.
4. Yastrebov S. A. Kambrisk eksplosjon // Chemistry and Life, 2016, nr. 10.
5. Mark A.S. McMenamin. The Garden of Ediacara // PALAIOS, Vol. 1, Nei. 2 (apr., 1986), s. 178-182

I videoformat:

Om kambrium:

Alle utgaver av "Evolution":

Darwin hevdet at utviklingen av enhver art fra sin forfar er en lang og gradvis endringsprosess, som går gjennom et utallig antall mellomformer.

Han innså at hvis teorien hans var riktig, så må det ha vært tusenvis av disse mellomformene. Og dessuten innså han at styrken til teorien hans var avhengig av eksistensen av disse formene.

Darwin skrev således at «mellom alle levende og utdødde arter må det ha vært et ufattelig antall mellom- og overgangsforbindelser. Men uten tvil, hvis denne teorien er riktig, eksisterte slike på vår jord."

Men hvorfor, lurte han på, og uttrykte sin egen tvil, «finner vi dem ikke utallige i sedimentene i jordskorpen?» Han var smertelig klar over mangelen på slike fossiler i geologiske lag, men han lurte seg selv og sine lesere: "Svaret er hovedsakelig at dataene ikke er så fullstendige som man vanligvis tror."

Ikke desto mindre hjemsøkte dette faktum ham, og han viet til og med et helt kapittel til det i sin bok, og diskuterte temaet «ufullstendighet i geologiske data».

Til tross for hans sterke argumenter, følte han tydeligvis fortsatt et visst ubehag ved situasjonen, siden han følte det nødvendig å uttrykke på trykk sin tro på at i "fremtidige århundrer ... vil mange fossile forbindelser bli oppdaget."

Begeistret over teorien og overbevist om at ved å dekke flere geologiske lag som inneholder fossiler, ville de lykkes med å eliminere denne "ufullstendigheten", har geologer og paleontologer (vitenskapsmenn som studerer fossiler) gjort herkuliske anstrengelser for å fylle hullene i fossilregisteret.

Overraskende nok, tatt i betraktning de enorme ressursene som har blitt satt inn for å løse problemet over mange år, har ikke denne innsatsen gitt resultater. Professor Gould sa at "den ekstreme sjeldenheten av overgangsformer i fossilhistorien fortsetter å bli bevoktet som en forretningshemmelighet i paleontologi."

I 1978 innrømmet Goulds kollega, professor Niles Eldridge, i et intervju at "ingen har vært i stand til å finne noen "mellomliggende" skapninger: ingen "manglende lenker" vises i fossilbevisene, og mange forskere er nå stadig mer overbevist om at disse overgangene former har aldri eksistert."

Professor Stephen Stanley skriver: «Faktisk er det ikke et eneste overbevisende tilfelle i fossilhistorien om overgangen fra en art til en annen. "I tillegg har arter eksistert i forbløffende lange perioder." Ingen har for eksempel klart å finne en fossil sjiraff med middels stor hals.

Hvis fossilhistorien nekter å vise forventede sammenhenger, hva er det? demonstrerer? Og hva er hun beviser?

Fossil historie

Fossilhistorien slik vi kjenner den begynner i den perioden geologer kaller kambrium, som de anslår var for rundt 590 millioner år siden. Noen få bittesmå fossiler er funnet i bergarter fra tidligere tider: noen få bakterier og noen svært uvanlige skapninger, ulikt noe som er funnet før eller siden, Ediacaran-faunaen, som dateres tilbake rundt 565 millioner år.

Men de døde tilsynelatende ut like etterpå. Det er som om noen treningsøvelser ble skriblet ned i livets bok og deretter krysset ut med en tykk strek: Fra det øyeblikket begynte den virkelige evolusjonen – eller i det minste begynte noe.

Og dette noe hadde en dramatisk karakter: hva dyreriket angår, dukket alt opp samtidig. Så plutselig og mystisk var fremveksten av mangfoldet av livsformer på den tiden at forskere, som vi har sett, snakker om en kambrisk eksplosjon, som de tror skjedde for rundt 530 millioner år siden.

Den mest fantastiske oppdagelsen var at dyr av alle kjente former - fossiler eller som lever i dag - oppsto da. I løpet av denne perioden valgte livet sine grunnleggende former og endret dem ikke lenger.

Dessuten, selv om hele den kambriske perioden antas å ha vart i omtrent 85 millioner år, fant den faktiske fremveksten av alle disse nye formene sannsynligvis sted i løpet av omtrent 10 millioner år eller mindre.

Med andre ord, historien om livet på jorden avslører omtrent 2 prosent kreativitet og 98 prosent påfølgende utvikling.

Forenklet dyreklassifiseringsskjema NÅ LEVENDE ORGANISMER| Dyreriket| Fylum/Eumetazoa(ekte flercellet)| TYPE/Chordata (Chordata)| SUBTYPE/Vertebrata (virveldyr)| KLASSE/Pattedyr (pattedyr)| BESTILL/Carnivora (kjøttetere)| FAMILIE/Felidae (katter)| ROD/Felis (katter)| ART/catus > Felis catus (huskatt)

Det var etter deres struktur at alle levende vesener først ble klassifisert. Det er utviklet et komplekst system som deler alle livsformer i to enorme riker – dyreriket og planteriket. De på sin side deles først inn i phyla (fra det greske ordet for "stamme"), og deretter i mindre og mindre enheter, ned til arter og underarter.

Dyreriket er vanligvis delt inn i trettisju phyla. Alle disse phylaene oppsto i den kambriske perioden. Siden den gang har evolusjonen bare gått i retning av modifikasjon av grunnplanen. Dessuten er det ingen bevis for noen tidligere utvikling. Det er ingen bevis for at de "utviklet seg" i darwinistisk forstand av begrepet. Alle dukket opp i fossilhistorien i en ferdig form - fullformede skapninger med sine egne helt distinkte egenskaper.

Forskere er forvirret. Professor Jeffrey Lewintop ved New York University, som trekker vår oppmerksomhet til det faktum at «alle evolusjonære endringer siden kambrium har vært variasjoner av de samme grunnleggende temaene», spør: «Hvorfor er eldgamle former så vedvarende?» Han har ikke noe svar.

Det som kommer veldig tydelig frem av de geologiske dataene er at slik stabilitet er normen. Fossile former for dyr eller planter dukker opp, eksisterer og utvikler seg i millioner av år, og forsvinner så – men strukturen deres endres lite.

Hvis noen endringer observeres, er de gradvise og begrenset først og fremst av størrelse: hele dyret eller planten øker - eller dets individuelle egenskaper. Det er ikke observert at en form endres til en annen, selv ikke relativt nære: musen utviklet seg aldri til en rotte; Spurven ble aldri en svarttrost.

Dessuten ser slike endringer ut til å være av svært selektiv karakter. Et stort antall skapninger som lever på jorden til i dag, har ikke gjennomgått noen betydelige endringer i strukturen deres gjennom hele den lange eksistensperioden. Dette strider mot alt Darwin forventet.

Østers og muslinger har nå skjell: de dukket først opp for rundt 400 millioner år siden. Coelacanths og lungefisker har levd på jorden uten noen vesentlige endringer i rundt 300 millioner år. Haier har beholdt sitt nåværende utseende i 150 millioner år. Stør, snappende skilpadder, alligatorer og tapirer - alle disse artene har vist misunnelsesverdig formstabilitet i over 100 millioner år.

Moderne opossum skiller seg fra de som levde for 65 millioner år siden bare på de minste måter. Den første skilpadden hadde samme skall som i dag; de første slangene er nesten ikke forskjellige fra moderne slanger; flaggermus forble også praktisk talt uendret, det samme gjorde frosker og salamandere.

Hva har da evolusjonen stoppet? Eller er det en annen mekanisme eller faktor som virker?

Et eksempel som ofte brukes for å demonstrere evolusjon er hesten. Det antas å ha startet med et lite firfingret Hyracotherium som levde for 55 millioner år siden og utviklet seg til det moderne. Equus, levd i ca 3 millioner år. Elegante og overbevisende diagrammer og museumsutstillinger som viser hestens progressive utvikling kan sees hele veien. De demonstrerer dyktig hvordan fingrene gradvis ble redusert til én, hvordan størrelsen på dyret økte merkbart, og hvordan tennene endret seg med endringer i kostholdet.

Imidlertid aksepterer eksperter nå generelt at denne linjen med langsom, men jevn transformasjon fra et dyr på størrelse med hunden til dagens store hest er "for det meste apokryf." Problemet er - og dette er et vanlig problem ved å rekonstruere evolusjon fra fossildata - at det er mange hull mellom de forskjellige artene av fossil hest som er inkludert i serien.

Fra den første typen, hyracotherium, hvis egen stamfar forblir et mysterium, ingen kjent forbindelse med den antatte "andre" hesten, og så videre.

Det vi har er ikke en utviklingslinje, det er ikke engang et slektstre som fører til moderne Equus, men det er en enorm busk, som bare tuppene av dens mange grener er tydelige, og ethvert spørsmål om eksistensen av stammen står åpent.

Til enhver tid fantes det flere forskjellige typer hester – noen med fire tær, andre med færre, noen med store tenner, andre med små. Hestene økte også først i størrelse, så avtok og økte så igjen. Og som en konstant kilde til irritasjon - fraværet av å forene arter.

Til slutt må vi også erkjenne at den antatte forfedrehesten ikke er så forskjellig fra den moderne hesten. Bortsett fra noen få mindre endringer på føttene og tennene og en økning i størrelse, har ikke mye endret seg vesentlig.

Denne svært lille forskjellen, presentert som bevis på evolusjon, selv om den er sann, er neppe imponerende sammenlignet med de 52 millioner årene det tok å gjøre det. For å si det rett ut, å betrakte denne pseudosekvensen som bevis for evolusjon er mer en troshandling enn vitenskapelige fakta.

Artenes plutselige opprinnelse

Fossilhistorien er preget av to ting. Den første, som vi allerede har sett, er stabiliteten til plante- eller dyreformer når de har dukket opp. Den andre er plutseligheten som disse formene dukker opp og strengt tatt forsvinner med.

Nøyaktighet av fossilhistorie

Totalt antall levende terrestriske virveldyr 43

Totalt antall registrert i fossilhistorie 42

Dermed er andelen oppdagede fossiler 97,7 %

Totalt antall levende familier med virveldyr på land 329

Totalt antall registrert i fossilhistorie: 261

Dermed er andelen oppdagede fossiler 79,3 %

Vi kan konkludere med at fossilhistorien gir et nøyaktig statistisk bilde av livsformene som fantes på jorden. Derfor er det ikke særlig overbevisende å appellere til ufullstendigheten til fossilregistreringen som en måte å forklare hullene på.

Nye former oppstår i fossilhistorien uten åpenbare forfedre; like plutselig forsvinner de uten å etterlate seg noen tydelige etterkommere. Det kan sies at praktisk talt fossile bevis representerer historien til en enorm kjede av skapninger, bare forent ved valg av form, og ikke av evolusjonære forbindelser.

Professor Gould oppsummerer situasjonen slik: «I noen bestemt region oppstår ikke en art gradvis ved den systematiske transformasjonen av sine forfedre; han dukker opp plutselig og umiddelbart og «fullformet».

Vi kan observere denne prosessen nesten overalt. Da de første fossile landplantene dukket opp for, for eksempel, for rundt 450 millioner år siden, oppsto de uten bevis for tidligere utvikling. Og likevel til og med i det tidlig æra Alle hovedvariantene er tilstede.

I følge evolusjonsteorien kan dette ikke være det – med mindre vi tillater det ingen av de forventede forbindelsesformene var ikke fossilisert, dvs. ble ikke et fossil. Noe som virker svært usannsynlig.

Det er det samme med blomstrende planter: selv om perioden før deres opptreden er preget av et stort utvalg fossiler, er det ikke funnet noen former som kan være deres forfedre. Deres opprinnelse er også fortsatt uklart.

Den samme anomalien finnes i dyreriket. Fisk med ryggrad og hjerne dukket opp første gang for rundt 450 millioner år siden. Deres direkte forfedre er ukjente. Og et ekstra slag til evolusjonsteorien er at disse første kjeveløse, men skallede fiskene hadde et delvis beinskjelett.

Det ofte presenterte bildet av utviklingen av et bruskskjelett (som i haier og rokker) til et beinskjelett er ærlig talt feil. I virkeligheten dukker disse benfrie fiskene opp 75 millioner år senere i fossilhistorien.

I tillegg var et betydelig skritt i den antatte utviklingen av fisk utviklingen av kjever. Imidlertid dukket den første kjevefisken i fossilhistorien plutselig opp, og det er umulig å peke på noen tidligere kjeveløs fisk som kilden til dens fremtidige utvikling.

En annen merkelighet: lampreyer - kjeveløse fisker - eksisterer fortsatt i dag. Hvis kjevene ga en slik evolusjonær fordel, hvorfor døde ikke disse fiskene ut? Ikke mindre mystisk er utviklingen av amfibier - vannlevende dyr som er i stand til å puste luft og lever på land. Som Dr. Robert Wasson forklarer i sin bok Beyond Natural Selection:

Stadiene der fisk fødte amfibier er ukjent... de aller første landdyrene dukker opp med fire velutviklede lemmer, et skulder- og bekkenbelte, ribbeina og et tydelig hode... Noen millioner år senere, over 320 millioner år siden, et dusin ordener av amfibier, hvorav ingen ser ut til å være stamfar til noen andre.»

Pattedyr viser den samme plutselige og raske utviklingen. De tidligste pattedyrene var små dyr som levde hemmelighetsfulle liv under dinosaurenes tid - for 100 millioner år eller mer siden. Så, etter den mystiske og fortsatt uforklarlige utryddelsen av sistnevnte (ca. 65 millioner år siden), dukker et titalls grupper av pattedyr opp i fossilhistorien på samme tid - for rundt 55 millioner år siden.

Blant fossilene fra denne perioden er fossiliserte eksemplarer av bjørner, løver og flaggermus som har et moderne utseende. Og det som ytterligere kompliserer bildet er at de ikke vises i ett bestemt område, men samtidig i Asia, Sør-Amerika og Sør-Afrika. For å toppe det hele er det ingen sikkerhet for at de små pattedyrene fra dinosaurtiden faktisk var forfedre til senere pattedyr.

Hele fossilhistorien er full av hull og mysterier. Det er ingen kjente fossile forbindelser, for eksempel mellom de første virveldyrene og de primitive skapningene fra en tidligere periode - chordatene - som regnes som forfedre til virveldyr.

Amfibiene som eksisterer i dag er påfallende forskjellige fra de første kjente amfibiene, med et gap på 100 millioner år i fossilhistorien mellom disse eldgamle og senere former. Det ser ut til at Darwins evolusjonsteori bokstavelig talt smuldrer opp i støv foran øynene våre. Det er sannsynligvis mulig å på en eller annen måte redde Darwins idé om "naturlig utvalg", men bare i en betydelig modifisert form.

Det er klart at det ikke er bevis for utvikling av noen nye former for planter eller dyr. Først når den levende formen har dukket opp, er det kanskje bare naturlig utvalg som spiller sin rolle. Men det fungerer bare på det som allerede eksisterer.

Ikke bare forskere, men også høyskole- og universitetsstudenter utfører avlseksperimenter på fruktflua, Drosophila. De blir fortalt at de viser klare bevis på evolusjon. De skaper mutasjoner av arten, og gir henne forskjellige fargede øyne, et ben som vokser ut av hodet hennes, eller kanskje en dobbel thorax.

Kanskje klarer de til og med å vokse en flue med fire vinger i stedet for de vanlige to. Imidlertid er disse endringene bare en modifikasjon av allerede eksisterende artsegenskaper til fluen: fire vinger, for eksempel, er ikke mer enn en dobling av de to opprinnelige. Har aldri klart å lage noe nytt indre organ, hvordan det var umulig å gjøre en fruktflue til noe som liknet en bie eller en sommerfugl. Det er ikke engang mulig å forvandle den til en annen type flue.

Som alltid forblir hun en representant for familien Drosophila."Naturlig utvalg kan forklare opprinnelsen til adaptive endringer, men det kan ikke forklare opprinnelsen til arter." Og selv denne begrensede applikasjonen møter problemer.

Hvordan kan for eksempel naturlig utvalg forklare det faktum at mennesker, den eneste arten av levende vesener, har forskjellige blodtyper? Hvordan kan han forklare at en av de tidligste kjente fossilartene, en trilobitt fra den kambriske perioden, har et øye så komplekst og så effektivt at det ikke har blitt overgått av noe senere medlem av dens filum? Og hvordan kunne fjær ha utviklet seg? Dr. Barbara Stahl, forfatter av et akademisk arbeid om evolusjon, innrømmer: "Hvordan de oppsto, antagelig fra reptilskjell, er umulig å analysere."

Allerede i begynnelsen innså Darwin at han ble møtt med dype problemer. Utviklingen av komplekse organer undergravde for eksempel teorien hans til det ytterste. For inntil et slikt organ begynte å fungere, hvorfor skulle naturlig utvalg oppmuntre til dets utvikling? Som professor Gould spør: «Hva er bruken av ufullkomne rudimentære stadier som gir fordeler til strukturer? Hva hjelper en halv kjeve eller en halv vinge?» Eller kanskje et halvt øye? Det samme spørsmålet dukket opp et sted i Darwins sinn. I 1860 innrømmet han overfor en kollega: «Øyet gir meg fortsatt en kald skjelving.» Og ikke rart.

Foreslått utvikling av virveldyr. Dette diagrammet viser mangfoldet av virveldyrgrupper som har spredt seg siden tiden. De stiplede linjene indikerer de manglende lenkene som kreves - for å koble sammen disse gruppene - evolusjonsteori. Disse koblingene er ikke funnet i fossilhistorien.

Et siste eksempel – bevis, om du vil – på at naturlig seleksjon (hvis det faktisk er en reell endringsmekanisme) krever større forståelse, er faktumet angående dovendyrets fysiologiske funksjoner, som Dr. Wasson siterer:

«I stedet for å lindre seg selv umiddelbart, som andre treboere, lagrer dovendyret avføringen sin i en uke eller mer, noe som ikke er lett for et dyr som spiser grov plantemat. Deretter går han ned på bakken, som han ellers ikke tråkker på, gjør avføring og begraver ekskrementen.

Det antas at denne vanen, som er forbundet med betydelig fare, har den evolusjonære fordelen at den gjødsler trehytta. Det vil si at en rekke tilfeldige mutasjoner førte til det faktum at dovendyret utviklet en vane ulik seg selv når den dekket fysiologiske behov, og at dette forbedret kvaliteten på løvet til treet at det forårsaket utseendet til flere etterkommere enn dovendyrene. som gjorde avføring direkte på trær ..."

Enten har evolusjonen andre former eller moduser for "naturlig utvalg" som vi ennå ikke en gang er klar over, eller noe helt annet må brukes for å forklare den plutselige variasjonen i fossilhistorien – kanskje en kosmisk sans for humor?

Feil evolusjon

Problemene med fossildata har vært kjent fra starten. I et århundre eller mer håpet forskerne ganske enkelt at problemene var midlertidige og at det ville bli gjort funn for å fylle hullene. Eller kanskje noen bevis vil bli funnet på at årsaken til disse hullene ikke er problemer med evolusjon, men snarere uregelmessigheter i den geologiske prosessen.

Etter hvert begynte imidlertid tålmodigheten å ta slutt. Konsensus i den vitenskapelige verden ble brutt i 1972, da Stephen Jay Gould og Niles Eldredge presenterte en felles artikkel på en konferanse om evolusjon som var revolusjonerende. Rapporten deres tilbakeviste Darwins teori direkte.

De hevdet at selv om fossilregistreringen absolutt ikke er tilfredsstillende, er den observerte plutselige fremveksten av nye arter ikke bevis på ufullstendighet av fossilregistreringen - tvert imot, den gjenspeiler virkeligheten. Opprinnelsen til arter kan ikke ha vært gradvis evolusjonsprosess, men en prosess der lange perioder med stabilitet av og til ble preget av plutselige store endringer i levende former. Med dette argumentet kunne Gould og Eldredge forklare fraværet av «missing links»: de hevdet at de rett og slett ikke eksisterte.

Uansett hvor godt denne ideen kan forklare fossilhistorien, er den fortsatt basert på ideen om at utviklingen av liv er tilfeldig, tilfeldig. Det kan imidlertid demonstreres at evolusjon, uansett hvordan den måtte ha skjedd, er usannsynlig å ha vært tilfeldig prosess.

Utviklingsprogrammene for plante- og dyreformer er inneholdt i den genetiske koden. Denne koden er veldig kompleks, og antallet variasjoner som kan være involvert er enormt. Kan denne koden ha utviklet seg tilfeldig? En enkel titt på tallene viser at dette ikke kunne ha skjedd. Hvis for eksempel en ape satt ved en skrivemaskin og tilfeldig trykke på tastene hvert sekund, hvor lang tid ville det ta før apen – ved en tilfeldighet – kom opp med et meningsfylt ord på tolv bokstaver? For dette ville det ha tatt nesten 17 millioner år.

Hvor lang tid ville det ta før den samme apen – ved en tilfeldighet – kom opp med en meningsfull setning på 100 bokstaver – en kjede av tegn som er mye mindre kompleks enn den genetiske koden? Sannsynligheten for at dette skjer er så lav at oddsen mot det overstiger det totale antallet atomer i hele universet. Faktisk bør vi snakke om umuligheten av at en meningsfull sekvens på 100 tegn kan oppnås ved en tilfeldighet. Det gjenstår å konkludere med at det er like umulig at en kompleks genetisk kode for livet kan oppnås ved en tilfeldighet, slik evolusjonsteorien krever.

Astronom Fred Hoyle, med karakteristisk egnethet, skrev at sannsynligheten for utilsiktet skapelse av høyere livsformer er lik sannsynligheten for at "en tornado som suser gjennom et søppelplass kan sette sammen en Boeing 747."

Og i dette tilfellet, hvis den genetiske koden ikke ble opprettet av en tilfeldig prosess, må det antas at den ble opprettet av en ikke-tilfeldig prosess. Hvor kan denne tanken føre oss?

Veiledet evolusjon

I 1991 ble Wassons bok Beyond Natural Selection en ny og kraftig utfordring for mainstream-vitenskapen. Han avfeide tilknytningen til darwinistisk evolusjon som «en overbærenhet til den eldgamle drømmen om et univers som et enormt urverk». Wasson påpeker at man ikke kan betrakte noe dyr isolert.

Han inviterer oss til et bredere syn: «Organismer utvikler seg som en del av et fellesskap, det vil si som et økosystem... som uunngåelig utvikler seg sammen. Vi må heller ikke snakke om arters opprinnelse, men om utviklingen av økosystemer ..."

I en virkelig radikal revisjon foreslår Wasson at vi anvender innsikten fra kaosteorien på evolusjon for å gi mening om alle de fantastiske og merkelige fenomenene vi ser i både fossilregistreringer og levende organismer.

5. Fossiler

6. Equus, eller ekte hest.

Fra boken "Forbidden Archaeology" av M. Baigent.