ความหมาย) การปรากฏตัวในช่วงต้นของ Cambrian (ประมาณ 540 ล้านปีในระดับวิวัฒนาการ) ซากดึกดำบรรพ์ของตัวแทนจากหลายแผนกของอาณาจักรสัตว์บนพื้นหลังของการไม่มีฟอสซิลหรือฟอสซิลของบรรพบุรุษที่ถูกกล่าวหาในแหล่ง Precambrian .

ทฤษฎีวิวัฒนาการไม่มีคำอธิบายที่น่าเชื่อถือสำหรับ "ปรากฏการณ์" นี้ ทฤษฎีการเนรเทศเห็นปรากฏการณ์นี้หลักฐานอีกประการหนึ่งของความล้มเหลวของทฤษฎีวิวัฒนาการและหลักฐานที่สนับสนุนการสร้าง

ประวัติการค้นพบ

ผู้ค้นพบการระเบิด Cambrian คือ Robert Murchison ชาวอังกฤษซึ่งเป็นขุนนางโดยกำเนิดซึ่งภายใต้อิทธิพลของภรรยาที่มีความทะเยอทะยานของเขาตัดสินใจที่จะเข้าสู่วิทยาศาสตร์ ศึกษาซากดึกดำบรรพ์ของยุคโบราณหลายเซลล์และชั้นของหินที่พวกมันตั้งอยู่ เขาพบเขตแดนที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน ด้านล่างมีเพียงร่องรอยที่ง่ายที่สุดเท่านั้น สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว- แบคทีเรียและสาหร่าย และชั้นด้านบน (ในเงินฝาก "Cambrian") - รูปแบบทางชีวภาพที่หลากหลายที่สุด เมอร์ชิสันเป็นคริสเตียนผู้เคร่งศาสนา และแบ่งปันความเชื่อของลินเนอัสว่า "มีสปีชีส์มากมายพอๆ กับที่พระผู้สร้างสร้างมาแต่แรก". ในลักษณะเปิด เขาเห็นหลักฐานการทำงานของพระหัตถ์ของพระเจ้า ในช่วงทศวรรษที่ 1830 Murchison ได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยของเขา

การระเบิด Cambrian และลัทธิดาร์วิน

การค้นพบล่าสุด

ในช่วงร้อยปีที่ผ่านมา คาดว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังจะปรากฏในภายหลังในประวัติศาสตร์ของชีวิต อย่างไรก็ตามในปี 2542 ฟอสซิลปลาถูกค้นพบในหิน Cambrian ในประเทศจีน ซึ่งยืนยันว่าปลาปรากฏขึ้นอย่างกะทันหันในบันทึกซากดึกดำบรรพ์พร้อมกับไฟลาสัตว์อื่น ๆ ทั้งหมด การระเบิดของ Cambrian ยิ่งดังขึ้น เพื่อให้ปลาที่มีรูปร่างสมบูรณ์เหล่านี้ปรากฏใน Cambrian บรรพบุรุษของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่สมมุติฐานจะต้องมีอายุหลายล้านปีในสมัย ​​Precambrian ซึ่งไม่มีรูปแบบการนำส่งสำหรับพวกมันหรือสำหรับไฟลาที่สำคัญทั้งหมด

ในปี 2549 นักธรณีวิทยาในประเทศจีนได้ค้นพบซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์ดึกดำบรรพ์ที่นักวิวัฒนาการเชื่อว่ามีอายุ 600 ล้านปี หากวิวัฒนาการเกิดขึ้นจริง เอ็มบริโอสมัยใหม่หลังจากวิวัฒนาการหลายร้อยล้านปี จะต้องแตกต่างอย่างมากจากที่พบในจีน อย่างไรก็ตาม ตัวอ่อนที่พบในจีนนั้นเหมือนกันทุกประการกับตัวอ่อนของสัตว์สมัยใหม่

ในปี 2008 ฟอสซิลแมงกะพรุนถูกค้นพบในเตียง Cambrian ซึ่งเกือบจะเหมือนกับสิ่งมีชีวิตสมัยใหม่ บางคนมีกล้ามเนื้อ ชุดเซลล์ที่กัดต่อย อวัยวะเพศและพฤติกรรมที่ซับซ้อน (รวมถึงการจดจำคู่ครองและการเกี้ยวพาราสี) และดวงตาที่ประสมประสาน ตามวิวัฒนาการ ในขณะที่แมงกะพรุนเหล่านี้ยังคงเป็นแมงกะพรุนตัวเดิมมาจนถึงทุกวันนี้ ในช่วงเวลานี้ (ประมาณ 500 ล้านปี) ธรรมชาติเกือบทั้งหมดควรมีวิวัฒนาการ เช่น นก ต้นสน จระเข้ จิงโจ้ ช้าง สุนัข ดอกไม้ มะเขือเทศ วาฬ ตุ๊กแก ฯลฯ

ดูสิ่งนี้ด้วย

ลิงค์

วิวัฒนาการทางชีววิทยา อาร์กิวเมนต์ คำศัพท์ การเกิดขึ้นของชีวิต ประวัติการสอน คำติชมและข้อเท็จจริง

Yastrebov S.A.

("HiZh", 2016, ฉบับที่ 10)

Vendian Prelude

ยุค Snowball Earth สิ้นสุดลงเมื่อ 635 ล้านปีก่อน ช่วงเวลาสุดท้ายของ Proterozoic เริ่มขึ้น - Ediacaran (635-542 ล้านปีก่อน) ตอนนี้จะสะดวกกว่าสำหรับเราในการติดตามเวลาไม่ใช่ในพันล้านปี แต่เป็นล้าน - สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเหตุการณ์กำลังเร่งขึ้นอย่างไร แม้ว่าบางทีประเด็นก็คือว่าพวกเขาอยู่ใกล้เรามากขึ้นและได้รับการเก็บรักษาไว้จากพวกเขา ร่องรอยเพิ่มเติม. ก่อนหน้านี้ Ediacarans ถูกเรียกว่า Vend เพื่อเป็นเกียรติแก่ชนเผ่าสลาฟโบราณ - Veneds (ชื่อของเมืองเวนิสก็มาจากพวกเขาด้วย) น่าเสียดายที่ตอนนี้ชื่อที่สวยงามนี้ได้รับการเก็บรักษาไว้เป็นคำพ้องความหมายที่ไม่เข้มงวดเท่านั้น

เหตุการณ์หลักของ Ediacaran (ต้องเพิ่ม: จากมุมมองมานุษยวิทยาของเรา) ควรเรียกว่าการปรากฏตัวของสัตว์หลายเซลล์ มันไม่ง่ายเลยที่จะนัดพบกับเหตุการณ์นี้ ในบันทึกซากดึกดำบรรพ์ของ Ediacaran มีหลักฐานเพียงพอของการเปลี่ยนแปลงไปสู่ความเป็นหลายเซลล์ของสัตว์ประเภท - อย่างไรก็ตามยิ่งเร็วเท่าไรก็ยิ่งเป็นที่ถกเถียงกันมากขึ้น ("ธรรมชาติ", 2014, 516, 7530, 238-241 ดูบทความเพิ่มเติม โดย Alexander Markov, http://elementy. ru/novosti_nauki/431720) ในช่วงครึ่งหลังของ Ediacaran vendobionts ปรากฏขึ้นมากมาย - สิ่งมีชีวิตลึกลับขนาดใหญ่ยาวไม่เกินหนึ่งเมตรที่มีลำตัวแบนหรือรูปใบไม้ประกอบด้วย "ส่วน" ซ้ำ ๆ มากมายที่เป็นประเภทเดียวกัน "เซ็กเมนต์" อยู่ในเครื่องหมายอัญประกาศที่นี่ เนื่องจากการแบ่งเซกเมนต์ของ venodobionts แทบไม่เกี่ยวข้องกับการแบ่งเซกเมนต์ของ metazoans ที่แท้จริง คำว่า "vendobionts" ได้รับการประกาศเกียรติคุณจากนักบรรพชีวินวิทยาชาวเยอรมันชื่อ Adolf Zeilacher ซึ่งถือว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นรูปแบบที่พิเศษมากของชีวิต - เซลล์หลายนิวเคลียสขนาดยักษ์ ("ระบบดาวเคราะห์" และต้นกำเนิดของชีวิต" สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ 2550, 193-209) อันที่จริง มีเหตุผลที่จะเชื่อว่า Vendobionts นั้นใกล้ชิดกับสัตว์หลายเซลล์ในหลาย ๆ ด้าน แต่สำหรับอะมีบาหรือเชื้อรา พวกเขาพยายามที่จะบรรลุขนาดใหญ่ซึ่งในตอนแรกนำไปสู่ความสำเร็จ แต่จบลงด้วยความล้มเหลว: ในตอนท้ายของ Ediacaran Vendobionts ก็สูญพันธุ์

ในทางกลับกัน ควรคำนึงว่า venodobionts มีความหลากหลายมาก ไม่ใช่ความจริงที่ว่าพวกเขาสามารถถูกพิจารณาอย่างน้อยในการประมาณเป็นกลุ่มเดียว มันเป็นระดับวิวัฒนาการมากกว่า และแม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่า venodobionts ส่วนใหญ่ไม่ได้ทิ้งลูกหลานไว้ แต่สัตว์สมัยใหม่ก็สามารถสืบเชื้อสายมาจากพวกมันได้โดยตรง - ตัวอย่างเช่น lamellar และ ctenophores ("Evolution and Development", 2011, 13, 5, 408-414) ไม่มีอะไรที่เหลือเชื่อเกี่ยวกับรากของ Ediacaran ของกิ่งวิวัฒนาการเหล่านี้

ซากดึกดำบรรพ์หลายเซลล์ที่เก่าแก่ที่สุดที่ไม่มีปัญหาเรียกว่า Kimberella quadrata. นี่คือสิ่งมีชีวิตสมมาตรทวิภาคีที่มีความยาวไม่เกิน 15 เซนติเมตร คลานไปตามก้นทะเล ธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของคิมเบอเรลที่ค้นพบ (และมีหลายตัวที่พบในส่วนต่าง ๆ ของโลก) พร้อมกับรอยประทับของร่องรอยทำให้ไม่ต้องสงสัยเลยว่าพวกเขาคลาน, ยืด, หดตัวและโค้งงออย่างแข็งขันด้วย ความช่วยเหลือของกล้ามเนื้อ คุณสมบัติลักษณะคิมเบอเรล - ลำตัวยาวแต่กะทัดรัด ขา (กล้ามเนื้อใต้พื้น) และเสื้อคลุม (รอยพับที่ล้อมรอบลำตัว) ตามคุณสมบัติเหล่านี้ มันไม่เหมือนใครเลย แต่กับหอย (Paleontological Journal, 2009, 43, 601, doi: 10.1134/S003103010906001X) เชื่อกันว่า Kimberella ยังมีเรดูลาซึ่งเป็นลักษณะ "ลิ้น" ของหอยที่มีฟันไคตินซึ่งดัดแปลงมาสำหรับการขูดสาหร่าย (PALAIOS, 2010, 25, 565-575, doi: 10.2110/palo.2009.p09-079r) ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งนี่เป็นสัตว์หลายเซลล์ที่แท้จริง

Kimberella อาศัยอยู่ 555 ล้านปีก่อน ("Science", 2000, 288, 5467, 841-845) และในเวลาเดียวกัน รอยเท้าฟอสซิลของสัตว์จำนวนมากดูเหมือนจะคลานไปด้านล่างเป็นครั้งแรก (“Philosophical Transactions of the Royal Society B”, 2008, 363, 1496, doi: 10.1098/rstb.2007.2232) ควรสังเกตว่า "สัตว์หลายเซลล์ที่แท้จริง" ไม่ใช่คำที่เข้มงวดมาก นี่ก็เพียงพอที่จะยอมรับว่าเราเรียกสัตว์ที่มีกล้ามเนื้อปากและลำไส้ Vendobionts เท่าที่ใครจะตัดสินได้ไม่มีสิ่งนี้ พวกเขากินสาหร่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ดีที่สุด แต่น่าจะเป็นแค่สารที่ละลายในน้ำทะเล (“Trends in Ecology & Evolution”, 2009, 24, 1, 31-40) เฉพาะในตอนท้ายของ Ediacaran เท่านั้นที่มีสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ปรากฏขึ้นซึ่งสามารถค้นหาเหยื่ออย่างแข็งขันและจับมันเป็นชิ้นใหญ่เพื่อย่อยมันภายใน Vendobionts ไม่มีที่พึ่งได้ก่อนมอนสเตอร์ดังกล่าว - ไม่น่าแปลกใจที่ "ยุคทอง" ของพวกเขาจะสิ้นสุดลงที่นั่น ยุคที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงเริ่มต้นขึ้นในประวัติศาสตร์ของชุมชนหน้าดิน

"บิ๊กแบงแห่งชีวิต"

การสิ้นสุดของยุค Ediacaran นั้นในเวลาเดียวกันกับขอบเขตของสองมหายุค - Proterozoic และ Phanerozoic; และที่นี่เราต้องการคำอธิบายเล็กน้อย "Phanerozoic" แท้จริงหมายถึง "ชีวิตที่ประจักษ์" นี่คือยุคที่ฟอสซิลส่วนใหญ่ศึกษาโดยนักบรรพชีวินวิทยาอยู่ สมัยก่อนทั้งหมด รวมทั้ง Proterozoic, Archean และ Catarchean ถูกเรียกรวมกันว่า Cryptozoic - "ชีวิตที่ซ่อนอยู่" ในทางกลับกัน Phanerozoic ถูกแบ่งออกเป็นสามยุคซึ่งชื่อที่คนส่วนใหญ่คุ้นเคยมากที่สุดคือ Paleozoic, Mesozoic และ Cenozoic "Paleozoic" หมายถึง "ชีวิตโบราณ", "Mesozoic" - "ชีวิตกลาง", "Cenozoic" - "ชีวิตใหม่" แต่ละยุคเหล่านี้แบ่งออกเป็นช่วงเวลา ช่วงเวลาที่ Paleozoic (และ Phanerozoic ทั้งหมด) เริ่มต้นขึ้นเรียกว่า Cambrian เช่นเดียวกับยุคทางธรณีวิทยาอื่น ๆ Cambrian ได้ชื่อมาจากภูมิศาสตร์: Cambria เป็นชื่อโรมันสำหรับเวลส์ซึ่งเป็นประเทศเซลติกทางตะวันตกของสหราชอาณาจักร ดังนั้น คำพ้องความหมายทั่วไปสำหรับ Cryptozoic คือ Precambrian

เพื่อให้มองเห็นมุมมองได้ถูกต้อง ให้จำสิ่งต่อไปนี้: Phanerozoic ทั้งหมด (โค้งมน) เพียงประมาณ 1/9 ของเวลาการดำรงอยู่ของโลกและประวัติศาสตร์ของชีวิตบนนั้น 8/9 ที่เหลือคือพรีแคมเบรียน เป็นอีกเรื่องหนึ่งที่เหตุการณ์ฟาเนโรโซอิกมีความเข้มข้นมาก

ในปี ค.ศ. 1845 นักธรณีวิทยาชาวสก็อตผู้ยิ่งใหญ่ ร็อดเดอริก เมอร์ชิสัน เสนอให้โทรหาตลอดเวลาก่อนการเริ่มต้นยุค Cambrian ในยุค Azoic นั่นคือ - แท้จริงแล้ว - ไร้ชีวิตชีวา ชื่อนี้อยู่ได้ไม่นานนักบรรพชีวินวิทยาของศตวรรษที่ 19 ได้แสดงให้เห็นว่ามีร่องรอยของชีวิตในความหนาของหิน Precambrian (“The Journal of Geology”, 1927, 35, 8, 734-742) และตอนนี้เรารู้แน่ว่าสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่บนโลกในช่วง Precambrian ส่วนใหญ่ และเราสามารถระบุเหตุการณ์สำคัญของ Precambrian ได้มากมาย เช่น การปฏิวัติของออกซิเจน หรือการเกิดขึ้นของหลายเซลล์

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างชีวิต Phanerozoic และ Precambrian คือสัตว์หลายเซลล์จำนวนมหาศาลซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในประเภทที่ทันสมัยอยู่แล้ว ฟองน้ำ คีโนโฟเรส ซีเลนเทอเรต เวิร์มทุกชนิด สัตว์ขาปล้อง มอลลัซ แบรคิโอพอด อีไคโนเดิร์ม เฮมิคอร์เดต และคอร์ดเดตปรากฏในแคมเบรียน การปรากฏตัวของสัตว์เหล่านี้อย่างกะทันหันในบันทึกซากดึกดำบรรพ์มักเรียกกันว่า Cambrian Explosion ในเลเยอร์ที่เก่ากว่าไม่มีซากของมัน (อย่างน้อยก็ถูกกำหนดอย่างแจ่มแจ้งและไม่อาจโต้แย้งได้) Cambrian เป็นช่วงเวลาแห่งการเกิดของสัตว์ที่ใกล้เคียงกับสมัยใหม่ การระเบิดของแคมเบรียนมีผลกระทบดังกล่าวและเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนมักถูกเรียกว่า "บิ๊กแบงแห่งวิวัฒนาการ" - โดยการเปรียบเทียบกับบิ๊กแบงที่เอกภพถือกำเนิดขึ้น

การระเบิด Cambrian บางครั้งเรียกว่า "การปฏิวัติโครงกระดูก" อันที่จริงสัตว์หลายกลุ่มที่ปรากฏในขณะนั้นได้รับโครงกระดูกที่แข็งและพวกมันแตกต่างอย่างสิ้นเชิงและบนพื้นฐานที่แตกต่างกัน: ตัวอย่างเช่นไม่มีอะไรเหมือนกันระหว่าง spicules ของฟองน้ำ, เปลือกของหอยและเปลือก chitinous ของสัตว์ขาปล้อง พร้อมกันดังกล่าวไม่สามารถเกิดขึ้นได้โดยบังเอิญ อย่างไรก็ตาม "การระเบิด Cambrian" และ "การปฏิวัติโครงกระดูก" นั้นไม่เหมือนกัน ประการแรก ไม่ใช่สัตว์ Cambrian ทั้งหมดที่มีโครงกระดูกที่แข็ง (เช่น คอร์ดแรกไม่มี) ประการที่สองแม้ใน Precambrian บางครั้งพบโครงกระดูกที่ชัดเจน - ตัวอย่างเช่นไม่ชัดเจนว่าใครอยู่ในท่อที่อยู่อาศัย ("Nature", 2006, 2, 37-40) โดยทั่วไป แนวคิดของ "การระเบิดแคมเบรียน" มีความเฉพาะเจาะจงมากกว่า และไม่น่าแปลกใจที่ผู้เขียนสมัยใหม่มักพูดถึงเรื่องนี้

มีระเบิดไหม?

แต่คำถามคือ มีการระเบิด Cambrian จริงหรือ? มีความเห็นว่าสัตว์สมัยใหม่หลายกลุ่มปรากฏใน Precambrian ลึก แต่เป็นเวลานานที่พวกเขาแทบไม่เหลือซากฟอสซิลเลยดังนั้นจึง "มองไม่เห็น" ทางบรรพชีวินวิทยา ("วิทยาศาสตร์", 2011, 334, 6059, 1091-1097, ดอย: 10.1126/ศาสตร์ .1206375). เหตุผลอาจแตกต่างกันไป: สัตว์ขนาดเล็ก ไม่มีโครงกระดูกที่แข็งแรง หรือสภาพร่างกายที่ไม่เหมาะสมสำหรับการฝังศพ สมมติฐานของ "วิวัฒนาการ Precambrian ที่ซ่อนอยู่มานาน" ได้รับการสนับสนุนอย่างดีจากระบบโมเลกุล นั่นคือโดยการเปรียบเทียบลำดับกรดอะมิโนและนิวคลีโอไทด์ของโปรตีนและยีนของสัตว์ต่างๆ (แน่นอนว่าสมัยใหม่ - ทั้งโปรตีนและ DNA ยังคงอยู่ตั้งแต่ Cambrian ). การสร้างขึ้นมาใหม่โดยใช้ข้อมูลระดับโมเลกุลเพียงอย่างเดียวมักจะติดตามรากของสัตว์สมัยใหม่ ไม่ใช่แม้แต่ Ediacaran แต่จนถึงช่วงก่อนหน้าคือ cryogenian (Systematic Biology, 2013, 62, 1, 93-109) จากนั้นปรากฎว่าการระเบิด Cambrian ไม่ใช่เหตุการณ์วิวัฒนาการมากเท่ากับสิ่งประดิษฐ์ของการอนุรักษ์ ในช่วงเปลี่ยนผ่านของ Cambrian กิ่งก้านวิวัฒนาการของสัตว์ก็ "ประจักษ์" โดยได้รับโครงกระดูกที่เป็นของแข็งและเริ่มถูกฝังในชั้นตะกอน แต่พวกเขาตื่นเช้ามาก

อย่างไรก็ตาม เมื่อข้อมูลทางอณูชีววิทยาถูกเปรียบเทียบทีละขั้นกับข้อมูลซากดึกดำบรรพ์ สมมติฐานของ "วิวัฒนาการ Precambrian ที่ซ่อนอยู่มานาน" ไม่ได้ยืนหยัดต่อการพิจารณาอย่างรอบคอบ (“Current Biology”, 2013, 23, 19, 1889-1895) และปรากฎว่าการระเบิด Cambrian ไม่ใช่สิ่งประดิษฐ์เลย กิ่งก้านสาขาวิวัฒนาการที่สำคัญของสัตว์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นจริงในบริเวณใกล้เคียงชั่วคราวของขอบเขต Cambrian (ให้หรือใช้เวลาสองสามล้านปี) นอกจากนี้ยังมี แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ยืนยันว่า "ลำต้น" ของต้นไม้วิวัฒนาการประเภทสัตว์สมัยใหม่ที่แช่อยู่ใน Precambrian จะต้องสั้น ("ธุรกรรมเชิงปรัชญาของ Royal Society B", 2016, 371, 1685, doi: 10.1098/rstb.2015.0287) เวลาของการดำรงอยู่ของพวกเขาเป็นเรื่องของล้านปี อาจจะสิบล้านแรก แต่ไม่ใช่ร้อยแน่นอน โดยทั่วไปเมื่อ ช่วงเวลานี้เรามีเหตุผลเพียงพอที่จะพิจารณาสมมติฐานของ "วิวัฒนาการ Precambrian ที่ซ่อนเร้นมานาน" ค่อนข้างไม่ถูกต้อง และการระเบิด Cambrian ในความเป็นจริงตามจริงตามข้อมูลซากดึกดำบรรพ์โดยตรง

เพื่อลดการจัดหมวดหมู่ เราเพิ่ม: ข้อสรุปที่เราเพิ่งทำไป แน่นอนว่ามีคุณสมบัติของการปลอมแปลงได้ ซึ่งหมายความว่าเป็นไปได้ที่จะกำหนดเงื่อนไขที่ชัดเจนซึ่งจะถูกหักล้าง ตัวอย่างเช่น สำหรับสิ่งนี้ การค้นหาแมงป่อง (หรือตะขาบหรือหอยทาก) ที่สามารถระบุตัวตนได้อย่างน่าเชื่อถืออย่างน้อยหนึ่งตัวก็เพียงพอแล้ว แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่เกิดขึ้น และโอกาสที่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นก็ลดลงทุกปี

สาเหตุของการระเบิด

ดังนั้นในตอนต้นของ Cambrian สัตว์ที่มีวิวัฒนาการขนาดใหญ่จำนวนมากจึงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้ไม่เคยเกิดขึ้นอีกมาก่อนหรือตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา แม้หลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ (ซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง) โลกของสัตว์ก็ได้รับการฟื้นฟูเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของความหลากหลายของกลุ่มใหญ่ที่มีอยู่แล้วและไม่ได้เกิดจากการปรากฏตัวของสัตว์ใหม่ นั่นคือเหตุผลที่การระเบิด Cambrian จำเป็นต้องมีคำอธิบาย

จริงอยู่ “เร็ว” ไม่ได้แปลว่า “ทันที” สัตว์กลุ่มใหม่ไม่ปรากฏขึ้นพร้อม ๆ กันอย่างเต็มกำลังเหมือนนักแสดงหลังจากม่านเปิดขึ้น การระเบิดของ Cambrian นั้นแม้จะถูกบีบอัดอย่างมากในเวลา แต่ก็ยังค่อยเป็นค่อยไป อัตราของกระบวนการวิวัฒนาการสามารถวัดได้และมีการศึกษาดังกล่าว Cambrian มีอายุการใช้งานประมาณ 57 ล้านปี (542-485 ล้านปีก่อน) ในขณะที่ช่วงเริ่มต้น (หกล้านปีแรก) สัตว์ทะเลยังค่อนข้างยากจน สัตว์กลุ่มใหม่ปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็วตามมาตรฐานประวัติศาสตร์โลก แต่ไม่ใช่ในทันที

มันเกี่ยวกับอะไร? ในศตวรรษครึ่งที่ผ่านไปตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์ (รวมถึงชาร์ลส์ ดาร์วิน) ได้ตระหนักถึงความลึกลับของการระเบิดแคมเบรียน มีการเสนอคำอธิบายที่หลากหลายสำหรับเหตุการณ์นี้ ตั้งแต่พันธุกรรมไปจนถึงจักรวาล บทความทบทวนสมัยใหม่เรื่องหนึ่งในหัวข้อนี้มีชื่อว่า “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 ) . ตัวอย่างเช่น แนวโน้มต่อการก่อตัวของมวลของโครงกระดูกแร่ - "การปฏิวัติโครงกระดูก" ที่มีชื่อเสียง มันคือ "การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ" ด้วย - ในตอนต้นของ Cambrian ไม่เพียงแต่ครอบคลุมสัตว์หลายเซลล์ที่หลากหลาย แต่ยังรวมถึงยูคาริโอที่มีเซลล์เดียวและบางชนิด สาหร่าย นี่แสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีทั่วโลก สภาพแวดล้อมภายนอกนั่นคือในกรณีนี้น้ำทะเล แท้จริงแล้ว มันแสดงให้เห็นแล้วว่าในตอนต้นของแคมเบรียน ด้วยเหตุผลทางธรณีวิทยาล้วนๆ ความเข้มข้นของแคลเซียม (Ca2+) ในน้ำทะเล ซึ่งเป็นไอออนที่จำเป็นต่อการสร้างโครงกระดูกที่แข็งไม่เหมือนใคร เพิ่มขึ้นประมาณสามเท่า (ธรณีวิทยา) , 2004, 32, 6, 473-476). แร่ธาตุพื้นฐานของโครงกระดูกสัตว์มักเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (เปลือกของหอย เข็มและถ้วยของติ่งปะการัง ฟองน้ำ spicules) และบางครั้งแคลเซียมฟอสเฟต (กระดูกของสัตว์มีกระดูกสันหลัง)

ปัญหาคือการอธิบายการปฏิวัติโครงกระดูกไม่เหมือนกับการอธิบายการระเบิดของแคมเบรียนเอง การปฏิวัติโครงกระดูกเป็นเพียงการจัดหาเนื้อเยื่อแข็งที่มีแร่ธาตุให้กับสัตว์จำนวนหนึ่งที่มีอยู่แล้วในตอนที่มันเริ่มต้นขึ้น และมันก็ใช้ไม่ได้กับทุกคนด้วยซ้ำ ในพื้นที่ Cambrian เหล่านั้น ประเภทของการอนุรักษ์ที่ช่วยให้สามารถฝังสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่โครงกระดูกได้ จะพบได้ทันทีว่าส่วนสำคัญของสัตว์ Cambrian นั้นค่อนข้าง "นิ่มนวล" จึงไม่เกี่ยวกับโครงกระดูก ปรากฏการณ์ที่ต้องอธิบายก่อนอื่นคือการเร่งการวิวัฒนาการของสัตว์หลายเซลล์ซึ่งเร็วมาก (ในตอนท้ายของ Ediacaran - จุดเริ่มต้นของ Cambrian) ได้สร้างกลุ่มใหญ่ใหม่มากมายไม่ว่าจะเป็นโครงกระดูกหรือไม่ก็ตาม

ในเรื่องต่อไปนี้ เราจะดำเนินการต่อจากสถานการณ์ที่สตีเฟน สแตนลีย์นักบรรพชีวินวิทยาชาวอเมริกันสรุปไว้โดยสังเขปในช่วงต้นทศวรรษ 1970 แน่นอนว่าซากดึกดำบรรพ์เป็นวิทยาศาสตร์ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว งานอายุสี่สิบปีต้องมีการแก้ไขเสมอและเราจะแนะนำการแก้ไขเหล่านี้ในระหว่างการสนทนา อันที่จริงมันจะเป็นการเพิ่มเติมเพิ่มเติม แนวคิดหลักของสแตนลีย์สามารถยืนหยัดในการทดสอบของเวลาได้เป็นอย่างดี ผลรวมของข้อเท็จจริงที่รู้จักจนถึงขณะนี้เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์

เริ่มต้นใหม่. ในวงเล็บ เราสังเกต: เพื่อตัดสินใจว่าสิ่งใดควรเป็น "จุดเริ่มต้น" เมื่อแยกวิเคราะห์ใด ๆ กระบวนการทางประวัติศาสตร์ไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะสายโซ่เหตุและผลสามารถยืดเยื้อไปในอดีตแทบไม่มีกำหนด ซึ่งทำให้นักวิจัยที่ประมาทสับสน ในกรณีของเรา "จุดเริ่มต้น" จะเป็นสิ่งมีชีวิต Ediacaran เธอเป็นตัวแทนของอะไร?

ในทางนิเวศวิทยา เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะสิ่งมีชีวิตที่สร้างสิ่งแวดล้อมขึ้นมา ซึ่งเป็นกิจกรรมที่กำหนดโครงสร้างของชุมชนทั้งหมด สิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่า edificators

ตัวอย่างเช่น ในป่าโอ๊คสมัยใหม่ ตัวดัดแปลงคือต้นโอ๊ก ในบ่อน้ำเล็กๆ ที่เงียบสงบ อาจเป็นแหน เป็นต้น ดังนั้น ในทะเลเอเดียการัน ผู้ประดิษฐ์จึงเป็น "พรม" ของสาหร่ายใยที่ปกคลุมด้านล่าง - ดังนั้น -เรียกว่าเสื่อสาหร่าย (PALAIOS, 1999, 14, 1, 86-93, ดอย: 10.2307/3515363) บน "พรม" เหล่านี้คุ้นเคยกับเราแล้ว vendobionts ส่วนใหญ่มีวิถีชีวิตที่ยึดติด วิธีที่พวกเขากินไม่ชัดเจน แต่เป็นไปได้มากที่สุด - สายตาดูดสารที่ละลายจากน้ำด้วยพื้นผิวทั้งหมดของร่างกาย โปรโตซัวทะเลบางชนิดยังคงกินอาหารในลักษณะนี้ ตัวอย่างเช่น ขนาดใหญ่ - สูงถึง 20 เซนติเมตร! - xenophyophores หลายนิวเคลียร์ซึ่งคล้ายกับอะมีบายักษ์ Vendobionts สามารถใกล้ชิดกับพวกเขาในแง่ของไลฟ์สไตล์

มีรุ่นอื่นๆ. ในปี 1986 นักบรรพชีวินวิทยา Mark McMenamin เสนอว่า vendobionts เป็นการเปรียบเทียบทางนิเวศวิทยาของ pogonophores สมัยใหม่ - annelids ใต้ท้องทะเลลึกที่ไม่มีปากและลำไส้ Pogonophores อาศัยอยู่ในมหาสมุทรในระดับความลึกที่แสงแดดไม่ส่องผ่าน แต่มีน้ำพุร้อนที่ปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 S) ลงไปในน้ำ ร่างกายของ pogonophora นั้นอัดแน่นไปด้วยแบคทีเรียทางชีวภาพที่ออกซิไดซ์ไฮโดรเจนซัลไฟด์ให้เป็นกำมะถันและพลังงานที่ได้จะถูกนำมาใช้เพื่อแก้ไขคาร์บอนไดออกไซด์เช่นเดียวกับในการสังเคราะห์ด้วยแสง กระบวนการนี้จะเลี้ยงทั้งแบคทีเรียและหนอนที่พวกมันอาศัยอยู่ มันง่ายกว่าสำหรับ Vendobionts: พวกเขามักจะอาศัยอยู่ในน้ำตื้นซึ่งมีแสงแดดเพียงพอสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงและพวกมันสามารถกินสาหร่ายที่มีเซลล์เดียวที่อาศัยอยู่ตามร่างกายของพวกเขาได้ดี สิ่งนี้ค่อนข้างจริงเช่นกัน มีหนอนและหอยที่ทันสมัยที่ทำอย่างนั้น - อย่างไรก็ตาม สำหรับพวกมัน แหล่งอาหารนี้เป็นอาหารเพิ่มเติม แต่ทำไมมันไม่ควรเป็นหลัก? โลกของ Vendobionts ที่ไม่มีใครกินใคร McMenamin เรียกว่า "Garden of Ediacara" โดยมีการพาดพิงถึง Garden of Eden อย่างเห็นได้ชัด (PALAIOS, 1986, 1, 2, 178-182, doi: 10.2307/3514512) . ข้อเสียใหญ่ของสมมติฐานนี้คือการทดสอบยังยากอยู่ ยิ่งไปกว่านั้น เห็นได้ชัดว่าไม่สามารถใช้กับ venodobionts ทั้งหมดได้โดยไม่มีข้อยกเว้น - บางคนอาศัยอยู่ในทะเลที่ลึกกว่าระดับที่แสงส่องผ่านเข้ามาเพียงพอสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง ("Proceedings of the National Academy of Sciences USA", 2009, 106, 34, 14438-14443 ). แต่ท้ายที่สุด ในสภาวะที่ต่างกัน พวกเขาสามารถกินต่างกันได้

ความขัดแย้งคือแนวคิดของ "สวนแห่ง Ediacara" ดูเหมือนจะใกล้เคียงกับความจริงโดยมีข้อสันนิษฐานที่สมจริงเกี่ยวกับโหมดโภชนาการของผู้ขายสินค้า ไม่สำคัญว่าสาหร่ายจะอาศัยอยู่ในพวกมันหรือไม่ ในโลกของ Ediacaran ไม่มีใครกินใครเลยจริงๆ (ยกเว้นวัตถุเซลล์เดียว แต่ยูคาริโอตเซลล์เดียวสามารถกินกันเองได้) มีความสำคัญพื้นฐานที่ถึงจุดหนึ่งในชุมชน Ediacaran ไม่เพียงแต่ผู้ล่า (ที่กินสัตว์อื่น ๆ ) แต่ยังเป็น "สัตว์กินพืช" (ใครจะขูดสาหร่ายหรือกินพวกมันอย่างแข็งขัน) ดังนั้นจึงไม่มีใครขัดขวางการเจริญเติบโตของเสื่อสาหร่าย

ทั้งหมดนี้เปลี่ยนไปเมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำทะเลเพิ่มขึ้น (ซึ่งตามข้อมูลทางธรณีวิทยาจะค่อยๆ ทั่วทั้ง Ediacaran) ทำให้สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์บางชนิดเร่งการเผาผลาญได้มากพอที่จะเริ่ม ภาพที่ใช้งานชีวิต. "ผู้เก็บเกี่ยว" ปรากฏขึ้น - สัตว์ขนาดใหญ่ที่มีระบบยนต์และปากซึ่งเคลื่อนที่ไปตามเสื่อสาหร่ายและกินพื้นที่ขนาดใหญ่ของพวกมัน หนึ่งใน "ตัวเลือก" เหล่านี้คือคิมเบอเรลล่าที่เราคุ้นเคย ในแง่ของวิถีชีวิตและความเร็วในการเคลื่อนไหว สัตว์กินสาหร่าย Ediacaran ตัวแรกน่าจะคล้ายกับหอยทากสมัยใหม่ สำหรับเรามันดูไม่เป็นอันตราย แต่ "จากมุมมอง" ของชาว Ediacaran การปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตดังกล่าวเป็นหายนะที่แท้จริง เสื่อสาหร่ายหยุดแข็งทันที สัตว์ไม่เพียงขูดจากด้านบนเท่านั้น แต่ยังกินจากด้านล่างด้วยการเจาะเข้าไปในพื้นดินเพื่อสิ่งนี้ (นักสัตววิทยาเรียกการกระทำดังกล่าวว่า "การขุด") ที่นี่ผู้ขายก็ได้รับเช่นกันซึ่งในตอนท้ายของ Ediacaran ก็หายตัวไป

นับจากนั้นเป็นต้นมา รูปแบบทั่วไปก็เริ่มทำงาน ซึ่งก่อตั้งโดยนักนิเวศวิทยาเมื่อนานมาแล้ว และทดสอบด้วยวิธีต่างๆ จนถึงการทดลองโดยตรง: ภายใต้แรงกดดันของนักล่า ความหลากหลายของเหยื่อจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับชุมชนที่ไม่มี นักล่าเลย (“Proceedings of the National Academy of Sciences USA” , 1973, 70, 5, 1486-1489). หากชุมชนสัตว์หน้าดินก่อนหน้านี้อิ่มตัวด้วยสาหร่ายที่โดดเด่นเพียงไม่กี่ชนิด ตอนนี้ความสมดุลได้พังทลายลงและวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วก็เริ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน กลุ่มนิเวศวิทยาที่มีให้สำหรับสัตว์ก็ขยายตัวเช่นกัน ด้วงพื้นที่ใช้งานอยู่ปรากฏขึ้นซึ่งปรับตัวให้เข้ากับโพรงอย่างต่อเนื่องผ่านดินด้านล่างผ่านลำไส้และดึงสารอาหารออกจากมัน นี่คือจำนวนหนอนทะเลที่ยังมีชีวิตอยู่ เช่น หนอนทราย เป็นครั้งแรกที่หนอนกินดินเริ่มขุดไม่เพียงแต่ในแนวราบ แต่ยังรวมถึงทางเดินในแนวดิ่งในก้นทะเล ทำให้ดินได้รับความอุดมสมบูรณ์ด้วยออกซิเจนและด้วยเหตุนี้จึงอำนวยความสะดวกในการตั้งรกรากของสัตว์อื่นๆ เหตุการณ์เหล่านี้เรียกว่า "การปฏิวัติพื้นผิว" (GSA Today, 2000, 10, 9, 1-7, ftp://rock.geosociety.org/pub/GSAToday/gt0009.pdf) ดังนั้นสัตว์ที่พัฒนาแล้วจึงไม่เพียงแต่ครอบครองสำเร็จรูป ช่องนิเวศวิทยาแต่ยังสร้างกระบวนการใหม่อย่างแข็งขันโดยเปลี่ยนกระบวนการให้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ (เร่งตัวเอง)

ชาวพื้นล่างบางคนเริ่มขยายช่องนิเวศวิทยาของพวกเขาไม่ได้ไปทางพื้นดิน แต่ในทางกลับกันไปทางเสาน้ำ เป็นผลให้แพลงก์ตอนสัตว์เกิดขึ้น - ชุมชนสัตว์เล็ก ๆ ที่ลอยอยู่ในน้ำและลอยไปพร้อมกับมัน ตามกฎแล้วตัวแทนของแพลงก์ตอนสัตว์กินอาหารโดยการกรองน้ำและดึงแพลงก์ตอนพืชออกจากมันนั่นคือสาหร่ายที่มีเซลล์เดียวตั้งอยู่ในคอลัมน์น้ำเดียวกัน และแน่นอนใน Cambrian ต้นเครื่องป้อนตัวกรองแพลงก์โทนิกตัวแรกปรากฏในบันทึกซากดึกดำบรรพ์ - branchiopods ("Paleobiology", 1997, 23, 2, 247-262) เหงือกเช่นเดียวกับสัตว์จำพวกครัสเตเชียนเป็นเจ้าของแขนขาที่มีจุดประสงค์เพื่อเดินบนพื้นนั่นคือตามด้านล่าง จึงไม่มีข้อสงสัยว่า ระยะแรกพวกเขาใช้เวลาวิวัฒนาการของพวกเขาที่ด้านล่างและหันไปหาวิถีชีวิตของแพลงก์ตอนเท่านั้นในภายหลัง

ผลที่ตามมาของการปรากฏตัวของแพลงก์ตอนสัตว์กลายเป็นทั่วโลก ความจริงก็คือว่าสัตว์แพลงก์ไม่ได้กรองสาหร่ายจากน้ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารแขวนลอยที่อย่างน้อยอาจมีสารอาหารบางอย่าง สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นซากศพของสิ่งมีชีวิตที่กระจัดกระจาย หลังจากกรองสารแขวนลอยและดูดโมเลกุลที่มีประโยชน์ออกมาแล้ว แพลงค์เตอร์ (โดยหลักแล้วครัสตาเซียมีความแตกต่างกัน) "บรรจุ" ส่วนที่เหลือในลำไส้ของพวกมันอย่างระมัดระวังเป็นก้อนหนาแน่น - เม็ดอุจจาระที่จมลงอย่างรวดเร็วและลงไปที่ด้านล่าง การขนส่งระงับเม็ด - ปัจจัยที่สำคัญที่สุดซึ่งลดความขุ่นของน้ำในมหาสมุทร ดังนั้นหลังจากการปรากฏตัวของตัวป้อนแพลงก์โทนิกน้ำก็โปร่งใสแสงทะลุผ่านไปยังความลึกที่มากขึ้นและความเข้มข้นของออกซิเจนในนั้นเพิ่มขึ้น ปัจจัยแรกเพิ่มความลึกของโซนที่สามารถสังเคราะห์แสงได้ ปัจจัยที่สองปรับปรุงเงื่อนไขสำหรับสัตว์หน้าดิน จากข้อมูลทั้งหมด มหาสมุทรพาเนโรโซอิกที่เติมออกซิเจนอย่างโปร่งใสนั้นแตกต่างอย่างมากจากมหาสมุทรพรีแคมเบรียนที่เป็นโคลน (“Geobiology”, 2009, 7, 1, 1-7) ในขณะเดียวกัน ความเข้มข้นของออกซิเจนในบรรยากาศก็เพิ่มขึ้นด้วย โดยธรรมชาติแล้ว ภายใต้สภาวะใหม่นี้ ความหลากหลายของพืชและสัตว์ก็เพิ่มมากขึ้นอีก autocatalytic loop อื่นถูกปิด

การมาของนักล่า

สัตว์ทั้งหมดที่เราพูดถึงจนถึงตอนนี้เป็น "สัตว์กินพืช" ในความหมายที่กว้างที่สุด พวกเขากินสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงหรือที่แย่ที่สุดก็คือซากศพของใครบางคน ในเวลาเดียวกัน สิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ของ "สัตว์กินพืช" เป็นทรัพยากรที่มีค่า (และจนกระทั่งถึงจุดที่ไม่มีผู้อ้างสิทธิ์โดยสมบูรณ์) สำหรับสัตว์ที่กินสัตว์อื่น ๆ นั่นคือสำหรับผู้ล่า ในตอนแรกไม่มีผู้ล่าเพียงคนเดียว แต่เมื่อมีคุณลักษณะของชีวิตที่กระฉับกระเฉงเช่นระบบประสาท กล้ามเนื้อและอุปกรณ์ในช่องปาก การปรากฏตัวของพวกเขาเป็นเพียงเรื่องของเวลา นักล่าขนาดใหญ่ตัวแรกซึ่งค่อนข้างเชี่ยวชาญในการให้อาหารสัตว์หลายเซลล์อื่น ๆ ปรากฏขึ้นเมื่อประมาณ 520 ล้านปีก่อน เหล่านี้เป็นไดโนเสาร์ - สิ่งมีชีวิตที่ว่ายน้ำได้ดีที่เกี่ยวข้องกับสัตว์ขาปล้อง ("Gondwana Research", 2014, 25, 896-909, doi, 10.1016/j.gr.2013.06.001) ตัวแทนที่มีชื่อเสียงที่สุดของไดโนคาริดคืออะโนมาโลคาริส ซึ่งเป็นสัตว์รูปร่างผอมบางและแบ่งเป็นส่วนๆ ยาวประมาณ 1 เมตร มีตาเหลี่ยมซับซ้อนและแขนขาที่แข็งแรงซึ่งทำหน้าที่จับเหยื่อที่กำลังเคลื่อนไหวอย่างชัดเจน ในช่วงเริ่มต้นของ Cambrian ไม่มีสัตว์กินเนื้อชนิดนี้ "การปฏิวัติโครงกระดูก" ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นการตอบสนองต่อรูปร่างหน้าตาของพวกเขา การเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของน้ำทะเลทำให้ง่ายขึ้นเท่านั้น และการปรากฏตัวของโครงกระดูกก็ทำให้เกิดการพัฒนาระบบนิเวศน์ใหม่ สตีเฟน สแตนลีย์เขียนอย่างถูกต้องว่าเพื่ออธิบายการระเบิดของแคมเบรียน เป็นการอธิบายอย่างหมดจด สาเหตุทางชีวภาพ; ปัจจัยที่กระทำต่อชีวมณฑลจากภายนอกอาจส่งผลต่ออัตราของกระบวนการนี้หรือกระบวนการนั้น แต่เหตุการณ์หลักทั้งหมดสามารถอธิบายได้หากไม่มีปัจจัยเหล่านี้ การระเบิดของความหลากหลายของสัตว์หลายเซลล์เป็นผลตามธรรมชาติของชุดกระบวนการเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติซึ่งเกิดขึ้นจากการปรากฏตัวของ "สัตว์กินพืช" ตัวแรก (เช่น Kimberella) และเกิดขึ้นในระดับของชุมชน กล่าวคือ ระบบนิเวศ นอกนิเวศวิทยา เป็นไปไม่ได้จริงๆ ที่จะอธิบายการระเบิดของแคมเบรียน

ด้วยการถือกำเนิดของนักล่า กระบวนการสร้างรูปแบบชีวิตใหม่เริ่มช้าลงเล็กน้อย ละครของช่องนิเวศวิทยาได้รับการพัฒนาเกือบทั้งหมดได้รับการแจกจ่ายและครอบครองแล้ว แน่นอนว่าการขยายตัวของชุมชนยังดำเนินต่อไป - ช้ากว่านั้นมาก ตัวอย่างเช่นหลังจากสิ้นสุดยุคแคมเบรียนหอยจอบปรากฏขึ้นโดยครอบครองช่องที่ค่อนข้างแปลกใหม่ของนักล่าที่ขุด (“Advances in Marine Biology”, 2002, 42, 137-236) แต่ขนาดที่เท่าช่วงเปลี่ยน Ediacaran และ Cambrian วิวัฒนาการขนาดใหญ่ของสัตว์ไม่เคยไปถึงอีกเลย

จากมุมมองของประวัติศาสตร์เหตุการณ์ จุดเริ่มต้นของการระเบิด Cambrian ถือได้ว่าเป็นการปรากฏตัวของผู้กินสาหร่ายที่มีประสิทธิภาพคนแรก (Kimberella) และจุดสิ้นสุด - การปรากฏตัวของนักล่าที่มีประสิทธิภาพคนแรก (Anomalocaris) Kimberella ปรากฏตัวขึ้น 555 ล้านปีก่อน anomalocaris - 520 ล้านปีก่อนช่วงเวลาระหว่างพวกเขาคือ 35 ล้านปี ไม่เร็วนัก

พวกเขาลุกขึ้นที่ชายแดนของ Cambrian เกือบจะในทันใดไม่ใช่ลูกหลานของสัตว์ที่มีอยู่ก่อนแล้ว

อย่างไรก็ตาม การศึกษาอื่น ๆ ทั้งสองย้อนหลังไปถึงปี 1970 และหลังจากนั้น สังเกตว่าสัตว์ที่ซับซ้อนที่คล้ายกับสายพันธุ์สมัยใหม่นั้นเกิดขึ้นนานก่อนการเริ่มต้นของ Cambrian ไม่ว่าในกรณีใด หลักฐานจำนวนมากที่สนับสนุนการดำรงอยู่ของชีวิตนานก่อนที่ Cambrian จะลบคำถามของ "การระเบิด Cambrian" ออกจากวาระซึ่งเป็นปรากฏการณ์ของการเกิดขึ้นอย่างกะทันหันของชีวิต

คำถามเกี่ยวกับสาเหตุและกลไกของการเพิ่มขึ้นในครั้งต่อไปในความซับซ้อนและความหลากหลายของรูปแบบชีวิตที่ชายแดน Cambrian ซึ่งไม่ใช่ลูกหลานของสิ่งมีชีวิตที่หายไปไหหลำและ Vendian ยังคงเปิดอยู่ จนถึงปัจจุบัน ปัญหาของ "การระเบิด Cambrian" ได้เน้นไปที่ประเด็นสำคัญ 2 ประเด็น:

• มีความหลากหลายและความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตใน Cambrian ต้นหรือไม่และ
• สิ่งที่อาจเป็นสาเหตุของวิวัฒนาการที่รวดเร็วเช่นนี้

ที่มาของข้อมูล

การสร้างลำดับเหตุการณ์ที่แม่นยำที่ขอบเขตระหว่าง Precambrian และ Early Cambrian ทำให้เกิดปัญหาที่สำคัญ ด้วยเหตุนี้ คำอธิบายของลำดับและความสัมพันธ์ของปรากฏการณ์บางอย่างในกรอบการอภิปรายเรื่องการระเบิด Cambrian จึงควรพิจารณาด้วยความระมัดระวัง

นอกจากปัญหาเกี่ยวกับการออกเดทแล้ว การศึกษาเหตุการณ์ที่เขตแดน Cambrian ยังถูกขัดขวางโดยการขาดวัสดุทางบรรพชีวินวิทยาเอง น่าเสียดายที่ยิ่งระยะเวลาในการศึกษาเพิ่มเติมจากเรา ฟอสซิลของฟอสซิลที่เข้าถึงได้ก็ยิ่งน้อยลงสำหรับการศึกษา เหนือสิ่งอื่นใด สาเหตุของสิ่งนี้คือ:

ซากของสิ่งมีชีวิต

นอกจากฟอสซิลแล้ว เงินฝาก Cambrian ยังมีแหล่งสะสมจำนวนมากผิดปกติซึ่งเก็บรักษารอยประทับไว้ได้ ชิ้นส่วนที่อ่อนนุ่มร่างกายของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ภาพพิมพ์ดังกล่าวช่วยให้เราศึกษารายละเอียดสัตว์ที่ไม่ได้รับการเก็บรักษาไว้เป็นฟอสซิลได้เช่นเดียวกับ องค์กรภายในและการทำงานของสิ่งมีชีวิตซึ่งมักจะแสดงด้วยเปลือกหอย หนาม กรงเล็บ ฯลฯ เท่านั้น

ใน Cambrian เงินฝากที่สำคัญที่สุดคือ: Early Cambrian

มิดเดิลแคมเบรียน

และเงินฝาก Upper Cambrian

• ออร์สเตน (สวีเดน)

แม้ว่าเงินฝากทั้งหมดเหล่านี้จะรักษารายละเอียดทางกายวิภาคของสิ่งมีชีวิตไว้ได้อย่างดีเยี่ยม แต่ก็ยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ สัตว์ป่า Cambrian ส่วนใหญ่ไม่สามารถแสดงได้เนื่องจากการสะสมเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ (แผ่นดินถล่มหรือ เถ้าภูเขาไฟซึ่งเก็บส่วนที่อ่อนนุ่มของร่างกายไว้อย่างรวดเร็ว) นอกจากนี้ เงินฝากที่ทราบจะครอบคลุมเฉพาะช่วง Cambrian ที่จำกัด และไม่ครอบคลุมเวลาวิกฤติในทันทีก่อนที่จะเริ่ม เนื่องจากการฝังศพที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีมักพบได้ยาก และซากดึกดำบรรพ์หายากมาก จึงไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่งที่สิ่งเหล่านี้จะเป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตทุกประเภทที่มีอยู่

รอยเท้าฟอสซิลของสิ่งมีชีวิต

รอยเท้าฟอสซิลส่วนใหญ่ประกอบด้วยทางเดินและโพรงใต้ท้องทะเล เส้นทางดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากให้ข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตแก่นักวิจัยซึ่งร่างกายไม่ได้รับการเก็บรักษาไว้ในฟอสซิล บ่อยครั้ง มีเพียงพวกมันเท่านั้นที่ทำให้สามารถศึกษาสิ่งมีชีวิตที่เป็นของช่วงเวลาที่ยังไม่มีการเก็บรักษาซากของสัตว์ที่สามารถทิ้งร่องรอยดังกล่าวไว้ได้ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะไม่สามารถระบุร่องรอยของสิ่งมีชีวิตที่ทิ้งไว้ได้อย่างแม่นยำ แต่รอยทางอาจเป็นหลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดสำหรับการดำรงอยู่ของสัตว์ที่ค่อนข้างซับซ้อน (เช่น ไส้เดือน เป็นต้น)

การสังเกตธรณีเคมี

ในหินทางธรณีวิทยาที่อยู่ในขอบเขตล่างของ Cambrian และจุดเริ่มต้นนั้นมีการสังเกตความผันผวนที่รุนแรงในองค์ประกอบไอโซโทปขององค์ประกอบสามองค์ประกอบ - สตรอนเทียม (87 Sr/ 86 Sr), กำมะถัน (34 S/ 32 S) และคาร์บอน (13 C/ 12 ค)

• การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่. การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของสิ่งมีชีวิตควรเพิ่มสัดส่วนของไอโซโทป 12 C ในตะกอนโดยตรง และทำให้อัตราส่วน 13 C / 12 C ลดลง
• การปล่อยก๊าซมีเทน. ในชั้นดินเยือกแข็งและบนไหล่ทวีป โมเลกุลมีเทนที่ผลิตโดยแบคทีเรียจะติดอยู่ใน "กรง" ของโมเลกุลของน้ำ ก่อตัวเป็นส่วนผสมที่เรียกว่ามีเทนคลาเทรต ก๊าซมีเทนนี้ถูกผลิตขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตด้วยไอโซโทป 12 C เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นหรือลดลง ความกดอากาศคลาเทรตแตกสลาย การสลายตัวนี้จะปล่อยก๊าซมีเทนที่สะสมไว้ซึ่งอุดมไปด้วยคาร์บอน-12 สู่ชั้นบรรยากาศ ในชั้นบรรยากาศ มีเทนจะถูกแปลงเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์จะทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุเพื่อสร้างหินที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีคาร์บอน-12 มากเกินไป เป็นผลให้องค์ประกอบไอโซโทปของตะกอนทางธรณีวิทยาเลื่อนไปที่ 12 C

กายวิภาคเปรียบเทียบ

Cladistics เป็นวิธีการสร้าง "ต้นไม้แห่งวิวัฒนาการ" ของสิ่งมีชีวิต ส่วนใหญ่มักจะทำโดยการเปรียบเทียบโครงสร้างทางกายวิภาคของพวกมัน ด้วยความช่วยเหลือของการวิเคราะห์ดังกล่าว สิ่งมีชีวิตทั้งสมัยใหม่และฟอสซิลสามารถเปรียบเทียบกันได้ เพื่อสร้างแนวทางการวิวัฒนาการของพวกมัน ในหลายกรณีสรุปได้ว่ากลุ่ม A ต้องมาก่อนกลุ่ม B และ C เนื่องจากมีความคล้ายคลึงกันมากกว่ากลุ่ม A โดยตัวมันเอง (โดยไม่มีความสัมพันธ์กับการขุดค้นทางบรรพชีวินวิทยา) วิธีนี้ไม่ได้พูดอะไร เกี่ยวกับเวลาที่มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น แต่สามารถฟื้นฟูลำดับการพัฒนาวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตได้

สายวิวัฒนาการระดับโมเลกุล

หลักฐานทางบรรพชีวินวิทยา

ในส่วนนี้ หลักฐานหลักจะเรียงลำดับตามเวลาของการก่อตัวของตะกอนที่พบ เนื่องจากการออกเดทเป็นประเด็นหลักในการศึกษาการระเบิดของแคมเบรียน ในเวลาเดียวกัน เราควรคำนึงถึงความคลุมเครือของลำดับเหตุการณ์ของซากดึกดำบรรพ์ที่อยู่ในยุคนี้ด้วย

การทบทวนการค้นพบเริ่มต้นขึ้นก่อน Cambrian และสิ้นสุดใน Ordovician ยุคแรกเนื่องจากมีความเห็นว่าการก่อตัวของสัตว์ประเภทหลักสมัยใหม่เริ่มต้นก่อนและสิ้นสุดหลังจาก Cambrian

ข้อมูลสายวิวัฒนาการระดับโมเลกุล (1.2 - 0.5 Ga)

ยังคงมีการถกเถียงอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการตีความตามลำดับเวลาของข้อมูลสายวิวัฒนาการระดับโมเลกุล:

ไม่ว่าในกรณีใด ข้อมูลของสายวิวัฒนาการระดับโมเลกุลแนะนำว่าการก่อตัวของสัตว์ประเภทหลักนั้นเป็นกระบวนการที่ยาวนานมาก ไกลเกินกว่า 10 ล้านปี (ประมาณ 543-533 ล้านปีก่อน) ของ "การระเบิดแคมเบรียน"

ร่องรอยพรีแคมเบรียนของ metazoans

มีหลักฐานทางบรรพชีวินวิทยาทั้งทางตรงและทางอ้อมว่าสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เกิดขึ้นก่อนเริ่ม Cambrian เป็นเวลานาน

การลดลงของเสื่อแบคทีเรีย (1.25 Ga)

พรีแคมเบรียน สโตรมาโตไลต์

สโตรมาโทไลต์ที่ทันสมัย ออสเตรเลียตะวันตก.

สโตรมาโตไลต์เป็นส่วนสำคัญของบันทึกฟอสซิลเมื่อประมาณ 3 พันล้านปีก่อน ความมั่งคั่งของพวกเขาตกอยู่ในช่วง 1.25 พันล้านปีก่อน หลังจากนั้นพวกเขาก็เริ่มลดลง (ทั้งจำนวนทั้งหมดและในความหลากหลาย) ในช่วงเริ่มต้นของ Cambrian การลดลงนี้มีอยู่แล้วประมาณ 20%

คำอธิบายที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการลดลงคือการสันนิษฐานว่าจุลินทรีย์ที่ประกอบเป็นเสื่อของแบคทีเรียนั้นถูกสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ตกเป็นเหยื่อ (ซึ่งน่าจะบ่งบอกถึงการมีอยู่ของนักล่าที่ค่อนข้างซับซ้อนเมื่อประมาณ 1 พันล้านปีก่อน) ข้อสันนิษฐานนี้ได้รับการยืนยันจากความสัมพันธ์ที่สังเกตพบระหว่างความหลากหลายและความอุดมสมบูรณ์ของสโตรมาโทไลต์ ในอีกด้านหนึ่ง และความสมบูรณ์ของสัตว์ทะเลในอีกด้านหนึ่ง ดังนั้นการลดลงของสโตรมาโทไลต์ซ้ำแล้วซ้ำอีกจึงเกิดขึ้นในช่วงปลายยุคออร์โดวิเชียน - ทันทีหลังจาก "การระบาด" อีกครั้งของความหลากหลายและความอุดมสมบูรณ์ของสัตว์ทะเล ในระหว่างการสูญพันธุ์ของ Ordovician-Silurian และ Permian-Triassic การฟื้นตัวของ stromatolites ได้รับการสังเกตอีกครั้ง - ด้วยการลดลงในเวลาต่อมาเมื่อสัตว์ทะเลฟื้นตัว

การพัฒนาวิธีการป้องกันในหมู่ผู้ริเริ่ม การปล้นสะดมในช่วงต้น (1 Ga)

Acritarchs เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีลักษณะไม่แน่นอนซึ่งมักจะเป็นเปลือกของซีสต์ของสาหร่ายที่มีเซลล์เดียวและหลายเซลล์ เป็นครั้งแรกที่พวกเขาพบในเงินฝากย้อนหลังไปถึง 2 พันล้านปีก่อน

ประมาณ 1 พันล้านปีก่อนมีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างมาก ความหลากหลาย ขนาด ความซับซ้อนทางกายวิภาค และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในจำนวนและประเภทของหนาม จำนวนของ architarch ลดลงอย่างรวดเร็วในช่วงที่น้ำแข็งทั่วโลก แต่ต่อมาก็ฟื้นคืนมาด้วยความสำเร็จของความหลากหลายสูงสุดที่มีอยู่แล้วใน Paleozoic

รูปร่างที่แหลมคมเป็นพิเศษของพวกมันซึ่งมีอายุย้อนไปถึง 1 พันล้านปีก่อนอาจบ่งบอกถึงการมีอยู่ของพวกมัน แม้กระทั่งนักล่าที่มีขนาดใหญ่พอที่จะบดขยี้พวกมันหรือกลืนพวกมันทั้งตัว กลุ่มอื่น ๆ ของสิ่งมีชีวิต Neoproterozoic ขนาดเล็กก็มีรูปแบบการป้องกันจากผู้ล่าเช่นกัน

ร่องรอยของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ (1 พันล้านปี)

ในอินเดีย ตะกอนเมื่อ 1 พันล้านปีก่อนมีซากดึกดำบรรพ์ที่อาจเป็นร่องรอยของสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนผ่านและผ่านหินอ่อน เห็นได้ชัดว่าร่องรอยที่พบถูกทิ้งไว้โดยตรงภายใต้ชั้นของเสื่อไซยาโนแบคทีเรียที่ปกคลุมก้นทะเล นักวิจัยสรุปว่ารอยทางเกิดจากการ peristalsis ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์สามชั้นที่มีขนาดไม่เกิน 5 มม. กล่าวอีกนัยหนึ่งคือสัตว์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเทียบได้กับไส้เดือนและอาจมี coelom นักวิจัยคนอื่นๆ เชื่อว่าสิ่งเหล่านี้และการค้นพบที่คล้ายกันที่มีอายุมากกว่า 600 ล้านปีไม่ได้ถูกทิ้งไว้โดยสิ่งมีชีวิต แต่เกิดจากกระบวนการทางกายภาพ

เอ็มบริโอหลายเซลล์จาก Doushanto (632-550 Ma)

อย่างไรก็ตาม การค้นพบตัวอ่อนในปี 2550 ที่ล้อมรอบด้วยเปลือกที่ซับซ้อน (ในหินอายุ 580-550 ล้านปี) บ่งชี้ว่าฟอสซิลใน Doushanto นั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าการวางไข่ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายเซลล์ ยิ่งไปกว่านั้น เป็นที่แน่ชัดว่าบรรพบุรุษบางคนที่พบในหินก้อนก่อนหน้าของ Doushanto (632 Ma) เป็นตัวแทนของเปลือกหอยของตัวอ่อนดังกล่าว

ฟอสซิลอีกชิ้นจาก Doushantuo - เวอร์นานิมัลคูลา(เส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 0.1 ถึง 0.2 มม. อายุประมาณ 580 ล้านปี) - นักวิทยาศาสตร์หลายคนมองว่าเป็นซากของสิ่งมีชีวิตทวิภาคีสามชั้นที่มีทั้งหมด นั่นคือ สัตว์ที่ซับซ้อนเท่ากับไส้เดือนหรือหอย แม้จะมีข้อสงสัยเกี่ยวกับธรรมชาติอินทรีย์ของฟอสซิลเหล่านี้ เนื่องจากพบตัวอย่างทั้งหมด 10 ตัวอย่าง เวอร์นานิมัลคูลามีขนาดและโครงแบบเดียวกัน ไม่น่าเป็นไปได้ที่ความสม่ำเสมอดังกล่าวเป็นผลมาจากกระบวนการอนินทรีย์

การสะสมของ Doushantuo ล่าสุดยังแสดงให้เห็นการลดลงอย่างรวดเร็วในอัตราส่วนไอโซโทปคาร์บอน 13C/12C แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงนี้จะเกิดขึ้นทั่วโลก คำอธิบายที่เป็นไปได้คือ " ปฏิกิริยาลูกโซ่» วิวัฒนาการสัมพันธ์กันของสิ่งมีชีวิตและการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของน้ำทะเล สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ดูดซับคาร์บอนจากน้ำอย่างแข็งขันอาจช่วยเพิ่มความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำทะเล ในทางกลับกัน ทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ใหม่ (เช่น Namapoikia).

สัตว์ Ediacaran (610-543 Ma)

spriggin

ฟอสซิลหลายเซลล์ของยุค Ediacaran ถูกค้นพบครั้งแรกใน Ediacaran Hills ในออสเตรเลีย จากนั้นจึงไปสะสมในแหล่งอื่นๆ เช่น Charnwood Forest (อังกฤษ) และคาบสมุทร Avalon (แคนาดา) ฟอสซิลเหล่านี้มีอายุ 610-543 ล้านปี (ยุค Ediacaran ก่อน Cambrian) ส่วนใหญ่วัดได้หลายเซนติเมตรและใหญ่กว่ารุ่นก่อนอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จำนวนมากไม่มีความคล้ายคลึงใด ๆ กับสปีชีส์ใด ๆ ที่มีชีวิตอยู่ก่อนหรือหลังยุคเอเดียการัน มีผู้แนะนำว่าควรมอบหมายตัวแทนที่ "แปลกประหลาด" ที่สุดของสัตว์ในเอเดียคารันไปยังอาณาจักรที่แยกจากกัน - "เวนโดซัว" (เวนโดซัว) เป็นหนึ่งในนั้นที่รวม charnia ซึ่งเป็นการค้นพบที่เก่าแก่ที่สุดในยุค Ediacaran (อายุ - 580 ล้านปี)

อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิต Ediacaran บางชนิดอาจกลายเป็นสารตั้งต้นของสัตว์ในภายหลัง:

หลุมในอ่างล้างมือ Cloudina. การคัดเลือกในระบบ "นักล่า-เหยื่อ"

ในบางสถานที่มีฟอสซิลมากถึง 20% Cloudinaมีรูที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 15 ถึง 400 ไมครอนเหลือโดยนักล่า บาง Cloudinaได้รับความเสียหายหลายครั้ง ซึ่งบ่งบอกถึงความสามารถในการเอาตัวรอดจากการโจมตี (ผู้ล่าไม่โจมตีกระสุนเปล่าซ้ำ) คล้ายกันมากกับ Cloudinaฟอสซิล ไซโนทูบูไลต์พบในหลุมศพเดียวกันไม่มีรูเลย หัวกะทิดังกล่าวอาจบ่งบอกถึงการมีอยู่อยู่แล้วในยุค Ediacaran ของการเลือกคลาสขนาดเชิงวิวัฒนาการ เช่นเดียวกับความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านของเหยื่อในการตอบสนองต่อการปล้นสะดม ซึ่งถือเป็นหนึ่งในสาเหตุของการระเบิด Cambrian

เพิ่มความหลากหลายของร่องรอยของสิ่งมีชีวิต (565-543 Ma)

ฟอสซิล Ediacaran ที่เก่าแก่ที่สุดซึ่งมีอายุย้อนหลังไปถึง 610-600 ล้านปีก่อน มีเพียงร่องรอยที่ทิ้งไว้โดย cnidarians ประมาณ 565 ล้านปีก่อน มีร่องรอยที่ซับซ้อนมากขึ้นปรากฏขึ้น ในการออกจากพวกมัน สิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องมีถุงหนังและกล้ามเนื้อ และโครงสร้างทั่วไปของพวกมันจะต้องซับซ้อนกว่าของ cnidarians หรือหนอนตัวแบน

ก่อนการเริ่มต้นของ Cambrian (ประมาณ 543 Ma) แทร็กใหม่มากมายปรากฏขึ้น รวมถึงโพรงตั้งตรง การทูตและ สกอลิทอส) รวมทั้งร่องรอยของสัตว์ขาปล้อง ( ครูซเซียนาและ รูโซไฟคัส). โพรงตรงแนะนำว่าสัตว์คล้ายหนอนได้รับพฤติกรรมใหม่และอาจจะใหม่ ความสามารถทางกายภาพ. ร่องรอย ครูซเซียนาและ รูโซไฟคัสพูดคุยเกี่ยวกับการมีอยู่ของโครงกระดูกภายนอกในสัตว์ขาปล้องรุ่นก่อนแม้ว่าอาจจะไม่เข้มงวดเหมือนในภายหลัง

ฟอสซิลแคมเบรียน

สัตว์เปลือกหอย (543-533 ม.)

ฟอสซิลที่เรียกว่า "สัตว์ที่มีเปลือกเล็ก" (อังกฤษ. ฟอสซิลหอยขนาดเล็ก) ถูกพบในส่วนต่าง ๆ ของโลกและย้อนหลังไปถึงจุดสิ้นสุดของ Vendian (Nemakit-Daldynian Stage) และ 10 Ma แรกนับตั้งแต่จุดเริ่มต้นของ Cambrian (Tommotian Stage) สิ่งเหล่านี้รวมถึงฟอสซิลที่หลากหลายมาก: เข็ม, สเกลไรต์ (แผ่นเกราะ), ท่อ, อาร์คีโอไซเอต (กลุ่มฟองน้ำหรือสัตว์ใกล้ตัว) เช่นเดียวกับเปลือกหอยขนาดเล็กที่ชวนให้นึกถึงแบรคิโอพอดและหอยทาก เล็กมาก (ความยาว 1-2 มม.)

ไทรโลไบต์ Cambrian และเอไคโนเดิร์มตอนต้น (530 Ma)

Fauna Sirius Passet (527 ม.)

ฟอสซิลที่พบมากที่สุดของการฝังศพของ Sirius Passet Greenland คือสัตว์ขาปล้อง นอกจากนี้ยังมีสิ่งมีชีวิตจำนวนหนึ่งที่มีส่วนของร่างกายที่เป็นของแข็ง (มีแร่ธาตุ) ได้แก่ ไทรโลไบต์ ไคโอไลต์ ฟองน้ำ แบรคิโอพอด Echinoderms และ mollusks หายไปอย่างสมบูรณ์

สิ่งมีชีวิตที่แปลกประหลาดที่สุดของ Sirius Passet คือ Pambdelurionและ Kerygmachela. ลำตัวยาวและมีลักษณะเป็นปล้องที่อ่อนนุ่ม โดยมี "ครีบ" กว้างคู่หนึ่งอยู่บนปล้องส่วนใหญ่และมีส่วนต่อเป็นส่วนคู่ที่ด้านหลัง ทำให้มีลักษณะคล้ายกับความผิดปกติ ในเวลาเดียวกันส่วนนอกของพื้นผิวด้านบนของ "ครีบ" มีพื้นผิวลูกฟูกซึ่งสามารถเป็นเหงือกได้ ใต้ "ครีบ" แต่ละอันจะมีขาสั้นไม่มีกระดูก โครงสร้างนี้ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมโยงกับสัตว์ขาปล้องได้

สัตว์ประจำตระกูลเฉิงเจียง (525-520 Ma)

Haikouichthys - การสร้างใหม่

Anomalocaris - การสร้างใหม่

อาการประสาทหลอน - การสร้างใหม่

สัตว์ชนิดนี้ได้รับการอธิบายจากแหล่งฟอสซิลหลายแห่งในเขตเฉิงเจียง (เมืองหยูซี มณฑลยูนนาน ประเทศจีน) ที่สำคัญที่สุดคือ เหมาเถียนซาน shale- ที่ฝังศพซึ่งมีการแสดงฟอสซิลของสัตว์ฉกรรจ์อย่างดี สัตว์ป่าเฉิงเจียงเป็นของช่วง 525-520 ล้านปีก่อน - กลาง Cambrian ต้น หลายล้านปีต่อมา Sirius Passetและอย่างน้อย 10 Ma เกิดขึ้นก่อน Burgess Shale

ส่วนของร่างกายของคอร์ดที่เก่าแก่ที่สุด (ประเภทที่สัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดอยู่) พบในฟอสซิล:

พบตัวแทนของกลุ่มที่ใกล้ชิดกับสัตว์ขาปล้องในแหล่งเดียวกัน:

สิ่งมีชีวิตเหล่านี้น่าจะเป็นของกลุ่ม โลโบโพเดียซึ่งเป็นกลุ่มที่ทันสมัยของ Onychophora

ประมาณครึ่งหนึ่งของฟอสซิลเฉิงเจียงเป็นสัตว์ขาปล้อง ซึ่งบางตัวมีโครงกระดูกภายนอกที่แข็งและมีแร่ธาตุ เช่นเดียวกับสัตว์ขาปล้องในทะเลรุ่นหลังๆ สิ่งมีชีวิตเพียง 3% เท่านั้นที่มีเปลือกแข็ง (ส่วนใหญ่เป็นไทรโลไบต์) พบตัวแทนของสัตว์ประเภทอื่น ๆ อีกมากมายที่นี่:

• Priapulids (ขุดหนอนทะเล - นักล่าซุ่มโจมตี);
• Bristle-jawed (สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลที่เป็นส่วนหนึ่งของแพลงก์ตอน);
• Ctenophores (ลำไส้, ภายนอกคล้ายกับแมงกะพรุน);
• เอไคโนเดิร์ม (ปลาดาว ปลิงทะเล ฯลฯ)
• Chiolites (สัตว์ลึกลับที่มีเปลือกรูปกรวยขนาดเล็ก)

กุ้งกุลาดำต้น (520 Ma)

Burgess Shale (515 ม.)

บทความหลัก: Burgess Shale

Marrella

Pikaia - การสร้างใหม่

Burgess Shale เป็นสถานที่ฝังศพขนาดใหญ่แห่งแรกในยุค Cambrian ที่ค้นพบโดย Wolcott ในปี 1909 การวิเคราะห์ซากดึกดำบรรพ์โดย Whittington และเพื่อนร่วมงานของเขาในปี 1970 เป็นพื้นฐานของหนังสือของ Gould " ชีวิตอัศจรรย์” ซึ่งเปิดการระเบิด Cambrian ให้กับประชาชนทั่วไป

ในบรรดาซากดึกดำบรรพ์ Burgess สัตว์ขาปล้องเป็นสัตว์ที่พบได้บ่อยที่สุด แต่หลายชนิดผิดปกติและจำแนกได้ยาก:

Opabinia - การสร้างใหม่

Wiwaxia - การสร้างใหม่

นอกจากนี้ยังมีการนำเสนอตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตที่แปลกใหม่ในการฝังศพ:

การเกิดขึ้นของระบบนิเวศและประเภทใหม่หลัง Cambrian

เนื่องจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่เขตแดน Cambrian-Ordovician ระบบนิเวศทางทะเล Paleozoic ทั่วไปจึงเกิดขึ้นเฉพาะในระหว่างการฟื้นตัวของสัตว์ทะเลในเวลาต่อมา ฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดที่เกี่ยวข้องกับไบรโอซัวยังถูกค้นพบครั้งแรกในยุคออร์โดวิเชียน - หลังจาก "การระเบิดแคมเบรียน"

ข้อสรุป

กระบวนการที่ยาวนานของการเกิดขึ้นของหลายเซลล์

ในสมัยของดาร์วิน สิ่งที่ทราบเกี่ยวกับซากดึกดำบรรพ์บ่งชี้ว่า metazoans ประเภทหลักเกิดขึ้นและก่อตัวขึ้นภายในเวลาเพียงไม่กี่ล้านปี - ตั้งแต่ต้นจนถึงกลาง Cambrian จนถึงปี 1980 แนวคิดเหล่านี้ยังคงใช้ได้

อย่างไรก็ตาม การค้นพบล่าสุดชี้ให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตทวิภาคีสามชั้นอย่างน้อยมีอยู่ก่อนการเริ่มต้นของ Cambrian: Kimberellaถือได้ว่าเป็นหอยชนิดแรก และรอยขีดข่วนบนโขดหินใกล้กับฟอสซิลเหล่านี้แนะนำวิธีการให้อาหารแบบหอย (555 ล้านปีก่อน) ถ้าสมมุติว่า เวอร์นานิมัลคูลามีซีลอมทวิภาคีสามชั้นซึ่งช่วยผลักดันการเกิดขึ้นของสัตว์ที่ซับซ้อนอีก 25-50 ล้านปีก่อน การตรวจจับรูเปลือก Cloudinaยังชี้ให้เห็นถึงการปรากฏตัวของนักล่าขั้นสูงเมื่อสิ้นสุดยุคเอเดียการัน นอกจากนี้ ซากดึกดำบรรพ์บางชนิดที่มีอายุย้อนไปถึงช่วงกลางเอเดียการัน (ประมาณ 565 ล้านปีก่อน) อาจถูกทิ้งไว้โดยสัตว์ที่ซับซ้อนกว่า หนอนตัวแบนและมีถุงหนังกล้ามเนื้อ

ก่อนหน้านี้ การลดลงของสโตรมาโทไลต์เป็นเวลานาน (เมื่อประมาณ 1.25 พันล้านปีก่อน) พูดถึงการเกิดขึ้นของสัตว์ในระยะแรกซึ่งยากพอที่จะ "แทะ" ได้ การเพิ่มขึ้นของความอุดมสมบูรณ์และความหลากหลายของหนามใน aritarch ในเวลาเดียวกันนำไปสู่ข้อสรุปว่าถึงกระนั้นก็ยังมีผู้ล่าที่ใหญ่พอที่จะป้องกันได้ ในตอนท้ายของขอบเขตเวลาที่เกี่ยวข้องกับการระเบิด Cambrian เราควรสังเกตว่าไม่มีสัตว์ประเภทหลัก ๆ ในปัจจุบันจนถึงจุดสิ้นสุดของ Cambrian และระบบนิเวศ Paleozoic ทั่วไป - จนถึง Ordovician

ดังนั้น ทุกวันนี้ มุมมองจึงถูกหักล้าง ตามที่สัตว์ในระดับ "ทันสมัย" ของความซับซ้อน (เทียบกับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่มีชีวิต) เกิดขึ้นภายในเวลาเพียงไม่กี่ล้านปีของ Early Cambrian อย่างไรก็ตาม ไฟลาสมัยใหม่ส่วนใหญ่ปรากฏตัวครั้งแรกในแคมเบรียน (ยกเว้นพวกมอลลัสก์ อีไคโนเดิร์ม และสัตว์ขาปล้อง ซึ่งอาจเกิดขึ้นในยุคเอเดียการัน) นอกจากนี้ ความหลากหลายทางอนุกรมวิธานยังเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงเริ่มต้นของ Cambrian

"การระเบิด" ของความหลากหลายทางอนุกรมวิธานใน Cambrian ยุคแรก

"ความหลากหลายทางอนุกรมวิธาน" หมายถึงจำนวนของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในโครงสร้างของพวกมัน ในเวลาเดียวกัน "ความหลากหลายทางสัณฐานวิทยา" หมายถึงจำนวนสปีชีส์ทั้งหมดและไม่ได้กล่าวถึงจำนวนของ "การออกแบบ" พื้นฐาน (รูปแบบพื้นฐานจำนวนน้อยๆ ของโครงสร้างทางกายวิภาคเป็นไปได้หลายแบบ) ไม่ต้องสงสัยเลยว่าความหลากหลายทางอนุกรมวิธานเพิ่มขึ้นอย่างมากใน Cambrian ต้นและยังคงอยู่ที่ระดับนี้ตลอดระยะเวลา - เราสามารถพบสัตว์ที่ดูทันสมัย ​​(เช่นสัตว์จำพวกครัสเตเชียน echinoderms และปลา) ได้ในเวลาเดียวกันและบ่อยครั้ง - และใน การฝังศพร่วมกับสิ่งมีชีวิตเช่น Anomalocaris และ ฮัลคีเรียซึ่งถือว่าเป็น "ลุง" หรือ "ลุงใหญ่" ของสายพันธุ์สมัยใหม่

การตรวจสอบอย่างใกล้ชิดเผยให้เห็นถึงความประหลาดใจอีกประการหนึ่ง สัตว์ที่ดูทันสมัยบางชนิด เช่น ครัสเตเชียนแคมเบรียน ไทรโลไบต์ และเอไคโนเดิร์ม อยู่ในแหล่งสะสมที่เก่ากว่า "ลุง" หรือ "ปู่ทวด" ของกลุ่มที่มีชีวิตซึ่งไม่มีลูกหลานโดยตรง ซึ่งอาจเป็นผลจากการแตกและรูปแบบต่างๆ ของการก่อตัวของซากดึกดำบรรพ์ หรืออาจหมายถึงบรรพบุรุษ สิ่งมีชีวิตสมัยใหม่วิวัฒนาการในเวลาที่ต่างกันและอาจด้วยความเร็วที่ต่างกัน

สาเหตุที่เป็นไปได้ของ "การระเบิด"

แม้ว่าจะมีสัตว์สามชั้นที่ค่อนข้างซับซ้อนมาก่อน (และอาจจะมาก่อน) Cambrian การพัฒนาเชิงวิวัฒนาการใน Cambrian ยุคแรกดูเหมือนจะเร็วมาก มีการพยายามอธิบายสาเหตุของการพัฒนาที่ "ระเบิด" หลายครั้ง

การเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม

เพิ่มความเข้มข้นของออกซิเจน

ชั้นบรรยากาศแรกสุดของโลกไม่มีออกซิเจนฟรีเลย ออกซิเจนที่สัตว์สมัยใหม่หายใจเข้าไป - ทั้งในอากาศและละลายในน้ำ - เป็นผลจากการสังเคราะห์แสงเป็นเวลาหลายพันล้านปี ซึ่งส่วนใหญ่เป็นจุลินทรีย์ (เช่น ไซยาโนแบคทีเรีย) เมื่อประมาณ 2.5 พันล้านปีก่อน ความเข้มข้นของออกซิเจนในบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างมาก ก่อนหน้านั้น ออกซิเจนทั้งหมดที่ผลิตโดยจุลินทรีย์ได้ถูกใช้ไปจนหมดในการออกซิเดชันของธาตุที่มีความสัมพันธ์สูงต่อออกซิเจน เช่น เหล็ก จนกระทั่งพวกมันถูกผูกมัดอย่างสมบูรณ์บนบกและในชั้นบนของมหาสมุทร มีเพียง "โอเอซิสออกซิเจน" ในท้องถิ่นเท่านั้นที่มีอยู่ในบรรยากาศ

การขาดออกซิเจนสามารถป้องกันการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนขนาดใหญ่เป็นเวลานาน ปัญหาคือปริมาณออกซิเจนที่สัตว์สามารถดูดซับได้ สิ่งแวดล้อม, ถูก จำกัด โดยพื้นที่ผิว (ปอดและเหงือกในสัตว์ที่ซับซ้อนที่สุด; ผิวหนัง - ในสิ่งที่เรียบง่ายกว่า) ปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับชีวิตนั้นพิจารณาจากมวลและปริมาตรของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเมื่อขนาดเพิ่มขึ้น จะเติบโตได้เร็วกว่าพื้นที่ การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของออกซิเจนในอากาศและในน้ำอาจทำให้ข้อ จำกัด นี้ลดลงหรือหมดไป

ควรสังเกตว่ามีออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการดำรงอยู่ของ vendobionts ขนาดใหญ่อยู่แล้วในสมัย ​​Ediacaran อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นของออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นอีก (ระหว่างช่วง Ediacaran และ Cambrian) อาจทำให้สิ่งมีชีวิตมีพลังงานเพิ่มเติมสำหรับการผลิตสาร (เช่น คอลลาเจน) ที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาโครงสร้างร่างกายที่มีความซับซ้อนมากขึ้น รวมทั้งที่ใช้สำหรับการปล้นสะดมและการป้องกัน ต่อต้านมัน

สโนว์บอลเอิร์ธ

มีหลักฐานมากมายว่าในช่วงปลายยุค Neoproterozoic (รวมถึงช่วงต้น Ediacaran) โลกอยู่ภายใต้ความเยือกแข็งของโลก ในระหว่างที่โลกส่วนใหญ่ถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็ง และอุณหภูมิพื้นผิวใกล้จะถึงจุดเยือกแข็งแม้ที่เส้นศูนย์สูตร นัก วิจัย บาง คน ชี้ ว่า สภาพการณ์ นี้ อาจ เกี่ยว ข้อง อย่าง ใกล้ ชิด กับ การ ระเบิด แคมเบรียน เนื่อง จาก ฟอสซิล ที่ รู้ จัก กัน ที่ เร็ว ที่ สุด เกิด ขึ้น จาก ช่วง หนึ่ง หลัง จาก การ เย็น เยือก เย็น สมบูรณ์ ครั้ง สุด ท้าย ได้ ไม่นาน.

อย่างไรก็ตาม เป็นการยากที่จะระบุความสัมพันธ์เชิงสาเหตุของภัยพิบัติดังกล่าวกับการเติบโตที่ตามมาในขนาดและความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิต อาจจะ, อุณหภูมิต่ำเพิ่มความเข้มข้นของออกซิเจนในมหาสมุทร - ความสามารถในการละลายในน้ำทะเลเกือบสองเท่าเมื่ออุณหภูมิลดลงจาก 30 ° C เป็น 0 ° C

ความผันผวนขององค์ประกอบไอโซโทปของคาร์บอน

ในตะกอนที่ขอบของยุค Ediacaran และ Cambrian มีการลดลงอย่างรวดเร็วตามด้วยความผันผวนที่รุนแรงอย่างผิดปกติในอัตราส่วนของไอโซโทปคาร์บอน 13 C / 12 C ตลอด Cambrian ต้น

นักวิทยาศาสตร์หลายคนสันนิษฐานว่าการล่มสลายครั้งแรกเกิดจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ก่อนการเริ่มต้นของ Cambrian . นอกจากนี้ยังสามารถสันนิษฐานได้ว่าการสูญพันธุ์นั้นเป็นผลมาจากการสลายตัวของก๊าซมีเทนคลาเทรตครั้งก่อน เป็นที่ทราบกันดีว่าการปล่อยก๊าซมีเทนและความอิ่มตัวของบรรยากาศในเวลาต่อมาด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจกทั่วโลก ตามมาด้วยภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ ภาพที่คล้ายกัน (ลดลงอย่างรวดเร็วในอัตราส่วน 13 C / 12 C ตามด้วยความผันผวน) ถูกพบใน Triassic เมื่อชีวิตฟื้นตัวจากการสูญพันธุ์ Permian จำนวนมาก

อย่างไรก็ตาม เป็นการยากที่จะอธิบายว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อาจทำให้ความหลากหลายทางอนุกรมวิธานและสัณฐานวิทยาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วได้อย่างไร แม้ว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ เช่น Permian และ Cretaceous-Paleogene ทำให้จำนวนเพิ่มขึ้นตามมา บางชนิดจากไม่สำคัญไปเป็น "เด่น" อย่างไรก็ตามในทั้งสองกรณีนิเวศวิทยาถูกแทนที่แม้ว่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตอื่น แต่มีความซับซ้อนเท่าเทียมกัน ในเวลาเดียวกัน ไม่พบการเจริญเติบโตอย่างฉับพลันของความหลากหลายทางอนุกรมวิธานหรือทางสัณฐานวิทยาในระบบนิเวศใหม่

นักวิจัยจำนวนหนึ่งสันนิษฐานว่าการลดลงในระยะสั้นแต่ละครั้งในสัดส่วน 13 C / 12 C ใน Cambrian ยุคแรกแสดงถึงการปลดปล่อยก๊าซมีเทน ซึ่งเป็นผลมาจากภาวะเรือนกระจกเล็กน้อยและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่เกิดขึ้น นำไปสู่การเพิ่มขึ้นใน ความหลากหลายทางสัณฐานวิทยา แต่แม้สมมติฐานนี้ก็ไม่ได้อธิบายถึงความหลากหลายทางอนุกรมวิธานที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในตอนต้นของแคมเบรียน

คำอธิบายตามการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต

ทฤษฎีจำนวนหนึ่งมีพื้นฐานมาจากแนวคิดที่ว่าการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในวิธีที่สัตว์พัฒนาจากตัวอ่อนไปจนถึงตัวเต็มวัยสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงรูปร่างอย่างมาก

การเกิดขึ้นของระบบการพัฒนาทวิภาคี

ยีน Hox ในกลุ่มสัตว์ต่างๆ มีความคล้ายคลึงกันมาก ตัวอย่างเช่น คุณสามารถปลูกถ่ายยีนของมนุษย์สำหรับ "การสร้างดวงตา" ให้กลายเป็นตัวอ่อนของแมลงหวี่ ซึ่งจะนำไปสู่การก่อตัวของตา - แต่มันจะเป็นตาแมลงหวี่ เนื่องจากการกระตุ้นยีน "ทำงาน" ที่สอดคล้องกัน นี่แสดงให้เห็นว่าการมีอยู่ของยีน Hox ชุดที่คล้ายคลึงกันไม่ได้หมายถึงความคล้ายคลึงกันทางกายวิภาคของสิ่งมีชีวิต (เนื่องจากยีน Hox เดียวกันสามารถควบคุมการก่อตัวของโครงสร้างต่างๆ เช่น ตามนุษย์และแมลง) ดังนั้น การเกิดขึ้นของระบบดังกล่าวอาจนำไปสู่ความหลากหลายที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทั้งทางสัณฐานวิทยาและอนุกรมวิธาน

เนื่องจากยีน Hox เดียวกันควบคุมความแตกต่างของสิ่งมีชีวิตทวิภาคีที่รู้จักทั้งหมด เส้นวิวัฒนาการของยีนหลังต้องแยกออกก่อนที่อวัยวะพิเศษใด ๆ จะก่อตัวขึ้น ดังนั้น "บรรพบุรุษร่วมคนสุดท้าย" ของสิ่งมีชีวิตทวิภาคีทั้งหมดจะต้องมีขนาดเล็ก เรียบง่ายตามหลักกายวิภาค และมีแนวโน้มที่จะอ่อนแอต่อ การสลายตัวอย่างสมบูรณ์ไม่ถูกเก็บรักษาไว้ในฟอสซิล สถานการณ์นี้ทำให้การค้นพบไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม venodobionts จำนวนมาก (เช่น kimberella, spriggin หรือ อาการา) อาจมีโครงสร้างร่างกายทวิภาคี (ตามที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนไม่เป็นเช่นนั้น - ความสมมาตรของ venodobionts ไม่ใช่ทวิภาคี แต่เลื่อนซึ่งทำให้แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ โดยพื้นฐาน) ทางนี้, ระบบที่คล้ายกันการพัฒนาอาจเกิดขึ้นอย่างน้อยหลายสิบล้านปีก่อนการระเบิด Cambrian ในกรณีนี้ จำเป็นต้องอธิบายเหตุผลเพิ่มเติมบางประการ

พัฒนาการของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

สิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเปลี่ยนแปลงน้อยมาก ในสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศส่วนใหญ่ ลูกหลานจะได้รับยีนประมาณ 50% จากพ่อแม่แต่ละคน ซึ่งหมายความว่าแม้ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยของจีโนมก็สามารถก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมากมายในโครงสร้างและรูปร่างของร่างกาย ความซับซ้อนทางชีวภาพส่วนใหญ่อาจเกิดขึ้นจากการกระทำของกฎที่ค่อนข้างง่ายในเซลล์จำนวนมากที่ทำหน้าที่เป็นเซลลูลาร์ออโตมาตา (ตัวอย่างของผลกระทบนี้คือ Conway's Game of Life ที่รูปร่างที่ซับซ้อนและพฤติกรรมที่ซับซ้อนจะแสดงโดยเซลล์ที่ทำงานตามกฎที่ง่ายมาก ). ลักษณะที่เป็นไปได้ของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศหรือการพัฒนาที่สำคัญระหว่างการระเบิด Cambrian สำหรับสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์และคล้ายคลึงกันอาจหมายความว่ามีความเป็นไปได้ที่จะมีการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างกันและการผสมข้ามพันธุ์ที่ห่างไกลกว่า สิ่งนี้เพิ่มความแปรปรวนอย่างมาก ด้วยการพัฒนาของจีโนมเท่านั้นจึงทำให้สปีชีส์ที่แยกได้อย่างแท้จริงซึ่งไม่ได้ผสมพันธุ์กับผู้อื่น ตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตสมัยใหม่ประเภทนี้คือปะการัง

เส้นทางการพัฒนา

นักวิทยาศาสตร์บางคนแนะนำว่าเมื่อสิ่งมีชีวิตมีความซับซ้อนมากขึ้น การเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการ โครงสร้างทั่วไปร่างกายทับการเปลี่ยนแปลงรองในทิศทางของความเชี่ยวชาญที่ดีขึ้นของชิ้นส่วนที่มีอยู่ ซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่สิ่งมีชีวิตประเภทใหม่จะผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติ - เนื่องจากการแข่งขันกับบรรพบุรุษที่ "ดีขึ้น" เป็นผลให้เมื่อสร้างโครงสร้างทั่วไป (ในระดับอนุกรมวิธาน) จึงเกิด "เส้นทางการพัฒนา" และโครงสร้างเชิงพื้นที่ของร่างกาย "แช่แข็ง" ดังนั้น การก่อตัวของคลาสใหม่จึงเกิดขึ้น "ง่ายกว่า" ในระยะแรกของวิวัฒนาการของเคลดหลัก และวิวัฒนาการต่อไปของคลาสเหล่านี้จะเกิดขึ้นในระดับอนุกรมวิธานที่ต่ำกว่า ต่อจากนั้น ผู้เขียนแนวคิดนี้ชี้ให้เห็นว่า "การหยุดนิ่ง" ดังกล่าวไม่ใช่คำอธิบายหลักสำหรับการระเบิด Cambrian

ฟอสซิลที่สนับสนุนแนวคิดนี้มีความคลุมเครือ มีการตั้งข้อสังเกตว่าการแปรผันของสิ่งมีชีวิตในคลาสเดียวกันนั้นมักจะยิ่งใหญ่ที่สุดในช่วงแรกของการพัฒนาเคลด ตัวอย่างเช่น ไทรโลไบต์ Cambrian บางตัวมีความหลากหลายอย่างมากในจำนวนของส่วนทรวงอก และต่อมาความหลากหลายนี้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างของไทรโลไบต์ Silurian พบว่ามีความแปรปรวนในโครงสร้างสูงเช่นเดียวกับกลุ่ม Cambrian ยุคแรก นักวิจัยชี้ว่าความหลากหลายโดยรวมลดลงเนื่องจากข้อจำกัดทางนิเวศวิทยาหรือการทำงาน ตัวอย่างเช่น คาดว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงจำนวนเซ็กเมนต์น้อยลงหลังจากไทรโลไบต์ (คล้ายกับเหาไม้สมัยใหม่) พัฒนาโครงสร้างร่างกายแบบนูน ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปกป้องมัน

คำอธิบายด้านสิ่งแวดล้อม

คำอธิบายดังกล่าวมุ่งเน้นไปที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ สมมติฐานเหล่านี้บางส่วนเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในห่วงโซ่อาหาร บางคนคิดว่าการแข่งขันทางอาวุธระหว่างผู้ล่าและเหยื่อที่อาจก่อให้เกิดการวิวัฒนาการของส่วนต่างๆ ของร่างกายที่แข็งกระด้างใน Cambrian ยุคแรก; สมมติฐานอื่นๆ จำนวนหนึ่งมุ่งเน้นไปที่กลไกทั่วไปของการวิวัฒนาการร่วมกัน (ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดคือวิวัฒนาการร่วมกันของพืชดอกที่มีแมลงผสมเกสร)

"การแข่งขันอาวุธ" ระหว่างผู้ล่ากับเหยื่อ

ตามคำจำกัดความ การปล้นสะดมสันนิษฐานว่าเหยื่อเสียชีวิต ซึ่งทำให้เหยื่อเป็นปัจจัยที่แข็งแกร่งที่สุดและเป็นตัวเร่งการคัดเลือกโดยธรรมชาติ แรงกดดันต่อเหยื่อในการปรับตัวได้ดีกว่าต้องมากกว่าผู้ล่า - เพราะพวกเขามีโอกาสที่จะพยายามใหม่ (ความไม่สมดุลนี้เรียกว่าหลักการ "ชีวิตต่อต้านอาหารกลางวัน" - นักล่าเสี่ยงต่อการสูญเสียเท่านั้น อาหารกลางวันในขณะที่เหยื่อเสี่ยงชีวิต)

อย่างไรก็ตาม มีหลักฐาน (เช่น ซากดึกดำบรรพ์ของแมงมุมหนาม เช่นเดียวกับรูที่ทำขึ้นในเปลือกของ claudinids) ว่าการปล้นสะดมเกิดขึ้นนานก่อนการเริ่มต้นของ Cambrian ดังนั้นจึงไม่น่าเป็นไปได้ที่ตัวมันเองจะทำให้เกิดการระเบิด Cambrian แม้ว่ามันจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อรูปแบบทางกายวิภาคของสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นในระหว่างนี้

ลักษณะของไฟโตฟาจ

สแตนลีย์ (1973) เสนอว่าการปรากฏตัวของโปรโตซัว (ยูคาริโอตเซลล์เดียว) เมื่อ 700 ล้านปีก่อน เสื่อจุลินทรีย์ "แทะ" ขยายห่วงโซ่อาหารอย่างมาก และน่าจะนำไปสู่ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม วันนี้เป็นที่ทราบกันว่า "แทะ" เกิดขึ้นเมื่อ 1 พันล้านปีก่อน และการสูญพันธุ์ของสโตรมาโทไลต์เริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 1.25 พันล้านปีก่อน - นานก่อน "การระเบิด"

การเจริญเติบโตของขนาดและความหลากหลายของแพลงก์ตอน

การสังเกตธรณีเคมีแสดงให้เห็นชัดเจนว่า น้ำหนักรวมแพลงก์ตอนเทียบได้กับกระแสน้ำที่มีอยู่แล้วในโปรเทอโรโซอิกตอนต้น อย่างไรก็ตาม จนถึง Cambrian แพลงก์ตอนไม่ได้มีส่วนสำคัญต่อโภชนาการของสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลลึก เนื่องจากร่างกายของพวกมันมีขนาดเล็กเกินไปที่จะจมลงสู่ก้นทะเลอย่างรวดเร็ว แพลงตอนด้วยกล้องจุลทรรศน์ถูกกินโดยแพลงตอนอื่นหรือถูกทำลายโดยกระบวนการทางเคมีในชั้นบนของทะเลนานก่อนที่จะเจาะเข้าไปในชั้นลึกซึ่งพวกมันสามารถกลายเป็นอาหารของเน็กตอนและสัตว์หน้าดิน (สิ่งมีชีวิตที่ว่ายน้ำและผู้อยู่อาศัยของก้นทะเลตามลำดับ)

ในองค์ประกอบของฟอสซิล Cambrian ยุคแรกพบแพลงก์ตอนมีโซซูป (แพลงก์ตอนขนาดกลางที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า) ซึ่งสามารถกรองแพลงก์ตอนด้วยกล้องจุลทรรศน์ (ส่วนใหญ่เป็นแพลงก์ตอนพืช - แพลงก์ตอน "พืชพรรณ") แพลงก์ตอนมีโซซูปชนิดใหม่อาจทำหน้าที่เป็นแหล่งของซาก เช่นเดียวกับการขับถ่ายของเสียในรูปของแคปซูลที่มีขนาดใหญ่พอที่จะจมลงใต้น้ำได้อย่างรวดเร็ว สิ่งเหล่านี้อาจเป็นอาหารของเน็กตันและสัตว์หน้าดิน ทำให้พวกมันมีขนาดและความหลากหลายเพิ่มขึ้น หากอนุภาคอินทรีย์ไปถึงก้นทะเลอันเป็นผลมาจากการฝังศพในภายหลัง พวกมันควรเพิ่มความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำในขณะที่ลดความเข้มข้นของคาร์บอนอิสระ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การปรากฏตัวของมีโซซูแพลงตอนทำให้มหาสมุทรลึกอุดมสมบูรณ์ด้วยอาหารและออกซิเจน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่การเกิดขึ้นและวิวัฒนาการของผู้อยู่อาศัยในทะเลลึกที่มีขนาดใหญ่และมีความหลากหลายมากขึ้น

ในที่สุด การเกิดขึ้นของไฟโตฟาจในแพลงก์ตอนมีโซซูปสามารถก่อให้เกิดช่องว่างทางนิเวศวิทยาเพิ่มเติมสำหรับผู้ล่าที่มีแพลงก์ตอนมีโซโซซูแพลงตอนที่มีขนาดใหญ่กว่า ซึ่งร่างกายที่จมลงสู่ทะเลนำไปสู่การเสริมคุณค่าด้วยอาหารและออกซิเจนต่อไป อาจเป็นไปได้ว่าผู้ล่ากลุ่มแรกในกลุ่มมีโซซูโอแพลงค์ตอนคือตัวอ่อนหน้าดินซึ่งวิวัฒนาการต่อไปเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของการปล้นสะดมในทะเลในยุคเอเดียการันโดยทั่วไป

ช่องว่างมากมาย

James W. Valentine ได้ตั้งสมมติฐานดังต่อไปนี้ในเอกสารหลายฉบับ: การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในโครงสร้างร่างกายนั้น "ยาก"; การเปลี่ยนแปลงมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นมากขึ้นหากมีการแข่งขันเพียงเล็กน้อย (หรือไม่มีเลย) สำหรับช่องทางนิเวศวิทยาที่เป็นเป้าหมาย อันหลังจำเป็นสำหรับ แบบใหม่สิ่งมีชีวิตมีเวลาเพียงพอที่จะปรับตัวเข้ากับบทบาทใหม่

สถานการณ์นี้ควรนำไปสู่ความจริงที่ว่าการนำการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการที่สำคัญไปปฏิบัติมีแนวโน้มมากขึ้นในช่วงเริ่มต้นของการก่อตัวของระบบนิเวศ เนื่องจากความจริงที่ว่าการกระจายความหลากหลายที่ตามมาจะเติมเต็มช่องว่างทางนิเวศวิทยาเกือบทั้งหมด ในอนาคต ถึงแม้ว่าสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่จะยังปรากฏอยู่ แต่การขาดช่องว่างที่ว่างเปล่าก็ป้องกันการแพร่กระจายของพวกมันในระบบนิเวศ

แบบจำลองวาเลนไทน์อธิบายความเป็นเอกลักษณ์ของการระเบิด Cambrian ได้ดี เหตุใดจึงเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว และเหตุใดจึงมีระยะเวลาจำกัด

หมายเหตุ

1. ดาร์วิน ซี.เกี่ยวกับต้นกำเนิดของสายพันธุ์โดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ - ลอนดอน สหราชอาณาจักร: เมอร์เรย์ พ.ศ. 2402 - หน้า 315–316
2. วัลคอตต์ ซีดีธรณีวิทยาและบรรพชีวินวิทยา Cambrian // Smithsonian Miscellaneous Collections. - 2457. - ต. 57. - หน้า 14.
3. Whittington, H. B. ; การสำรวจทางธรณีวิทยาของแคนาดา.ต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของการปล้นสะดมในยุคแรก // The Burgess Shale - สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเยล, 2528.
4. โกลด์, เอส.เจ.ชีวิตมหัศจรรย์: หินดินดานและธรรมชาติของประวัติศาสตร์ - นิวยอร์ก: WW Norton & Company, 1989. - ISBN 0-393-02705-8
5. แมคนามารา เค.เจ.ออกเดทกับต้นกำเนิดของสัตว์ // ศาสตร์. - 2539-12-20. - ต. 274. - หมายเลข 5295. - ส. 2536-2540.
6. อรมิก, S.M.ความหลากหลายของสโตรมาโตไลต์เสาพรีแคมเบรียน: ภาพสะท้อนของลักษณะเมตาซัว // ศาสตร์. - 1971-11-19. - ต. 174. - หมายเลข 4011. - ส. 825–827.
7. Fedonkin, M. A.; วาโกเนอร์, บี.ฟอสซิล Precambrian ปลาย Kimberella เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะคล้ายมอลลัสกา // ธรรมชาติ. - 1997. - ต. 388. - ส. 868–871.
8. เอสคอฟ, เค.ร่างของลอร์ดพระเจ้า // ความรู้คือพลัง. - 2001. - № 6.
9. จาโก, เจ. บี., เฮนส์, พี. ดับบลิว.การนัดหมายแบบเรดิโอเมตริกล่าสุดของหิน Cambrian ทางตอนใต้ของออสเตรเลีย: ความเกี่ยวข้องกับมาตราส่วนเวลา Cambrian // Revista Española de Paleontologia. - 1998. - ส. 115–22.
10. เอสคอฟ เค. ยูบรรพชีวินวิทยาที่น่าทึ่ง: ประวัติศาสตร์ของโลกและสิ่งมีชีวิตบนนั้น - M.: สำนักพิมพ์ของ NTs ENAS, 2007. - 540 p. - (สิ่งที่ตำราเรียนเงียบเกี่ยวกับ). - ไอ 978-5-93196-711-0
11. เกห์ลิง เจ.; เซ่น, เอส.; Droser ม.; มายโรว์ พี.; นาร์บอนน์, จี.ขุดใต้ฐาน Cambrian GSSP, Fortune Head, Newfoundland // นิตยสารธรณีวิทยา. - 2001-03. - ต. 138. - หมายเลข 2 - ส. 213–218.
12. เบนตัน, เอ็ม. เจ.; พินัยกรรม, MA; ฮิทชิน, อาร์.คุณภาพของบันทึกฟอสซิลเมื่อเวลาผ่านไป // ธรรมชาติ. - 2000. - ต. 403. - เลขที่ 6769. - ส. 534–537.
13. บัตเตอร์ฟิลด์, นิวเจอร์ซีย์การอนุรักษ์ฟอสซิลที่ยอดเยี่ยมและการระเบิดแคมเบรียน // . - 2546. - ต. 43. - หมายเลข 1 - ส. 166–177.
14. โคเวน, อาร์.ประวัติชีวิต. - วิทยาศาสตร์แบล็กเวลล์
15. มอร์ริส เอส.ซี. The Burgess Shale (Middle Cambrian) Fauna // การทบทวนนิเวศวิทยาและระบบประจำปี. - 2522. - ต. 10. - หมายเลข 1 - ส. 327–349.
16. Yochelson, E. Lการค้นพบ การรวบรวม และคำอธิบายของ Middle Cambrian Burgess Shale Biota โดย Charles Doolittle Walcott // การดำเนินการของสมาคมปรัชญาอเมริกัน. - 2539. - ต. 140. - หมายเลข 4 - ส. 469–545.
17. บัตเตอร์ฟิลด์, นิวเจอร์ซีย์นิเวศวิทยาและวิวัฒนาการของแพลงก์ตอนแคมเบรียน // สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยโคลัมเบียนิเวศวิทยาของการแผ่รังสีแคมเบรียน - นิวยอร์ก 2544 - ส. 200–216
18. ผู้ลงนาม P.W.สุ่มตัวอย่างอคติ รูปแบบการสูญพันธุ์ทีละน้อย และภัยพิบัติในบันทึกฟอสซิล // สมาคมธรณีวิทยาแห่งอเมริกาผลกระทบทางธรณีวิทยาของผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่และดาวหางบนโลก - 1982. - ส. 291-296.
19. เซลาเคอร์ เอ. Cruziana Stratigraphy ถูกต้องแค่ไหน? // วารสารนานาชาติธรณีศาสตร์. - 1994. - ต. 83. - หมายเลข 4 - ส. 752–758.
20. มาการิตซ์, ม.; Holser, W.T.; เคิร์ชวินค์, เจ.แอล.เหตุการณ์ไอโซโทปคาร์บอนข้ามพรมแดนพรีแคมเบรียน/แคมเบรียนบนแพลตฟอร์มไซบีเรีย // ธรรมชาติ. - 2529. - ต. 320. - หมายเลข 6059. - ส. 258–259.
21. Kaufman, A. J. , Knoll A. H.การเปลี่ยนแปลงของ Neoproterozoic ในองค์ประกอบ C-isotopic ของน้ำทะเล: นัยยะทางสตราติกราฟิกและชีวเคมี // เอลส์เวียร์การวิจัยพรีแคมเบรียน. - 2538. - ต. 73. - ส. 27-49.
22. เดอร์รี, แอล.เอ.; Brasier, MD; Corfield, RM; Rozanov, A.Yu.; Zhuravlev, A. Yuไอโซโทป Sr และ C ใน Lower Cambrian carbonates จาก Siberian craton: บันทึกสิ่งแวดล้อมในยุค 'Cambrian Explosion' // เอลส์เวียร์จดหมายวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์ - 1994. - ต. 128. - ส. 671-681.
23. รอธแมน, ดี. เอช.; เฮย์ส, เจ. เอ็ม.; เรียก R.E.พลวัตของวัฏจักรคาร์บอน Neoproterozoic // สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติการดำเนินการของ National Academy of Sciences ของสหรัฐอเมริกา - 2546-07-08. - ต. 100. - ลำดับ 14. - ส. 8124–8129.
24. ริปเปอร์แดน, อาร์.แอล.การเปลี่ยนแปลงระดับโลกในองค์ประกอบของไอโซโทปคาร์บอนในช่วง Neoproterozoic ล่าสุดและ Cambrian ที่เก่าที่สุด // การทบทวนวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์ประจำปี. - 1994-05. - ต. 22. - ส. 385-417.
25. มาร์แชล ซี.อาร์.อธิบาย Cambrian "การระเบิด" ของสัตว์ // ทบทวนประจำปีของ Earth Planetary Sciences. - 2549. - ต. 34. - ส. 355-384.
26. ฮัก, แอล.เอ.; โรเจอร์, เอ.เจ.ผลกระทบของการสุ่มตัวอย่างฟอสซิลและอนุกรมวิธานต่อการวิเคราะห์การออกเดทระดับโมเลกุลโบราณ // . - 2550. - ต. 24(8). - ส. 2432-2440.
27. เรย์, GA; เลวินตัน เจ.เอส.; ชาปิโร, L.H.(((ชื่อ))) // ศาสตร์. - 2539-10. - ต. 274. - เลขที่ 5287. - ส. 568–573.
28. อายาลา, เอฟ.เจ.; Rzhetsky, A.; อายาลา, เอฟ.เจ.(((ชื่อ))) // . - 1998-01. - ท. 95. - ลำดับที่ 2 - ส. 606-611.
29. Aris-Brosou, S.; หยาง ซีแบบจำลอง Bayesian ของวิวัฒนาการแบบเป็นตอนสนับสนุนการกระจายการกระจายตัวของระเบิด Precambrian ในช่วงปลายของ Metazoa // อณูชีววิทยาและวิวัฒนาการ. - 2546-2551. - ต. 20. - ลำดับที่ 12. - ส. 2490-2497.
30. ปีเตอร์สัน, เค.เจ.; ลียง, เจ. บี.; โนวัก KS; Takacs, C.M. ; วาร์โก, เอ็ม.เจ.; แมคพีค, เอ็ม.เจ.การประมาณเวลาความแตกต่างของ metazoan ด้วยนาฬิกาโมเลกุล // การดำเนินการของ National Academy of Sciences (ของสหรัฐอเมริกา). - 2547-2547 - ต. 101. - หมายเลข 17. - ส. 6536-6541.
31. แบลร์ เจ.อี.; เฮดจ์ส, เอส.บี.นาฬิกาโมเลกุลไม่รองรับการระเบิด Cambrian // อณูชีววิทยาและวิวัฒนาการ. - 2004-11. - ต. 22. - ลำดับที่ 3 - ส. 387-390.
32. เบงต์สัน, เอส.ต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของการปล้นสะดมตอนต้น // บันทึกฟอสซิลของการปล้นสะดม The Paleontological Society Papers 8 / Kowalewski, M. , and Kelley, P.H.. - New York: The Paleontological Society, 2002. - pp. 289–317.
33. ชีฮาน, พี. เอ็ม.; แฮร์ริส เอ็ม.ที.การฟื้นคืนชีพของจุลินทรีย์หลังจากการสูญพันธุ์ของออร์โดวิเชียน // ธรรมชาติ. - 2547. - ต. 430. - ส. 75–78.
34. สแตนลีย์การปล้นสะดมเอาชนะการแข่งขันบนพื้นทะเล // บรรพชีวินวิทยา. - 2551. - ต. 34. - ส. 1
35. Seilacher, A.; บอส, พี.เค.; ฟลูเกอร์, เอฟ.สัตว์กว่า 1 พันล้านปีก่อน: ติดตามหลักฐานฟอสซิลจากอินเดีย // ศาสตร์. - 2541. - ต. 282. - หมายเลข 5386. - ส. 80–83.
36. เจนเซ่น, เอส.บันทึกซากดึกดำบรรพ์ Proterozoic และ Cambrian Trace แรกสุด; รูปแบบ ปัญหา และมุมมอง // ชีววิทยาเชิงบูรณาการและเปรียบเทียบ. - 2546. - ต. 43. - หมายเลข 1 - ส. 219–228.
37. นายมาร์ค เอเลน่าความลึกลับของตัวอ่อน Doushantuo ถูกเปิดเผย โครงการวิทยาศาสตร์ยอดนิยม "องค์ประกอบ" (12 เมษายน 2550) เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม 2554 สืบค้นเมื่อ 21 พฤษภาคม 2551

การวิเคราะห์ทางสถิติของการเข้าชมเว็บไซต์ของเราแสดงให้เห็นชัดเจนว่า ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดมีการใช้บทความวิทยาศาสตร์ยอดนิยมและวัสดุประเภทนี้มีความเสถียรเป็นเวลานาน ผมจึงตัดสินใจทำงานในทิศทางนี้อีกครั้ง โดยครอบคลุมหัวข้อที่กังวลใจมานาน

คำถามที่ว่าโลกจะมีลักษณะอย่างไรในช่วงเริ่มต้นของการเดินทางนั้นทำให้จิตใจของผู้คนตื่นเต้นมาตั้งแต่ไหน แต่ไร เป็นเวลานาน ความลึกลับของยุคสมัยก่อนยังคงเป็นความลับที่อยู่เบื้องหลังตราประทับเจ็ดดวง และหากไม่มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์ มนุษย์ก็สร้างตำนานขึ้นมา คล้ายกับเด็กที่ล้อมรอบด้วยจินตนาการในเทพนิยายในเปล ด้วยการพัฒนาของโลกทัศน์ทางวิทยาศาสตร์ ปริศนาไม่ได้หายไปไหน พวกเขาได้มาแต่รูปแบบที่เป็นรูปธรรมเท่านั้น หนึ่งในความลึกลับเหล่านี้คือการระเบิดของแคมเบรียน

เป็นที่ทราบกันดีว่าอายุของหินทางธรณีวิทยาสามารถกำหนดได้เป็นชั้น ๆ : ชั้นอายุน้อยกว่ามักจะอยู่เหนือหินที่มีอายุมากกว่า จากซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ซึ่งทำให้หินอิ่มตัว สามารถสร้างภาพขึ้นมาใหม่ได้ วิวัฒนาการอย่างค่อยเป็นค่อยไปชีวิตบนโลก อย่างไรก็ตาม ความค่อยเป็นค่อยไปนี้ก็แตกออกที่ระดับความลึกซึ่งสอดคล้องกับชั้นของยุคแคมเบรียน "541.0 ± 1.0 ล้านปีก่อน - 485.4 ± 1.9 ล้านปีก่อน) พบสัตว์หลายเซลล์ที่ทันสมัยเกือบทุกประเภทที่นี่และจากนั้น - ราวกับว่าเป็นโมฆะ Precambrian ลึกลับราวกับว่ามีการสร้างเกิดขึ้น ... ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการระเบิดของ Cambrian ในวิทยาศาสตร์

Cambrian

อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงนักวิทยาศาสตร์ค้นพบรอยประทับของสัตว์โบราณมากขึ้น แต่เป็นเวลานานที่พวกเขาถูกประกอบกับชั้น Cambrian และระบุด้วยกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่รอดชีวิตมาจนถึงทุกวันนี้ นักธรณีวิทยาชาวเยอรมันพบสิ่งประดิษฐ์ที่คล้ายกันในนามิเบียของแอฟริกาใต้ในปี 1908 และโดย R. Sprig ใน Ediacara ทางใต้ของออสเตรเลียในช่วงต้นทศวรรษ 1930 ศตวรรษที่ XX ผู้ตีพิมพ์ผลงาน "Early Cambrian jellyfish of the Flinders Range of South Australia" ในปี พ.ศ. 2490 เพื่อหลีกเลี่ยงความอยากที่จะอธิบายสิ่งที่ไม่รู้จักให้คนคุ้นเคย - ด้วยเหตุนี้ผู้วิจัยจึงต้องการความกล้าหาญ เฉพาะในปี 1952 นักวิชาการของ Academy of Sciences แห่งสหภาพโซเวียต BS Sokolov ก่อตั้งการดำรงอยู่ของ Vendian ซึ่งเป็นช่วงเวลาก่อน Cambrian “ ... เป็นครั้งแรกที่สัตว์ที่เรียกว่า Ediacaran ของ Metazoa โครงกระดูกซึ่งเดิมถือว่าเป็น Cambrian ได้รับตำแหน่ง geochronological ที่แท้จริง ... Vendian period (Vendian) ได้รับการตั้งชื่อตามชนเผ่าสลาฟที่เก่าแก่ที่สุดของ Vendians (หรือ Wends) ซึ่งอาศัยอยู่ทางใต้ของทะเลบอลติก”

Boris Sergeevich Sokolov

ในเรื่องนี้ ฉันไม่สามารถช่วย แต่บอกเกี่ยวกับกรณีที่สงสัยเมื่ออายุ 5 ขวบ ฉันชนะผู้สมัครสาขาธรณีวิทยาในข้อพิพาทในประเด็นนี้ อีกครั้งที่แขกมารวมตัวกันที่บ้านของเราเพื่อเฉลิมฉลองครอบครัว ยุคที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงในชีวิตของประเทศกำลังจะสิ้นสุดลงและตอนนี้ดูเหมือนว่าความฝันของโซเวียตบากูที่เจริญรุ่งเรืองด้วยโต๊ะที่เต็มไปด้วยผลไม้และปลาสเตอร์เจียนคาเวียร์ด้วยการเยี่ยมเยียนกันเป็นประจำโดยกลุ่มญาติที่เป็นมิตร เย็นวันนั้นเราเล่นเป็นนักบินอวกาศกับลูกพี่ลูกน้องของฉัน ภายใต้การแนะนำของลูกพี่ลูกน้องคนโต เราเดินทางโดยผ้าปิดตาที่ขอบหน้าต่างและตู้ต่างๆ โดยจินตนาการว่าเป็นดาวเคราะห์ดวงอื่น และในวัยเด็กของฉันฉันมีหนังสือเกี่ยวกับซากดึกดำบรรพ์ "The Living Past of the Earth" พร้อมตาราง geochronological ซึ่งรวมถึงยุค Vendian ... ลุงผู้สมัครด้านธรณีวิทยาถามฉันว่าช่วงเวลาใดเป็นช่วงเวลาแรก และข้าพเจ้าตอบว่าเวนเดียน และลุงตอบว่า: ไม่ Cambrian ฉันไม่เห็นด้วยกับเขา หลัง จาก ค้น ค้น หา หนังสือ สัก เล่ม หนึ่ง ลุง ของ ฉัน ยอม รับ ว่า มี ข้อมูล ทาง วิทยาศาสตร์ ใหม่ ปรากฏ ขึ้น ทํา ให้ พ่อ แม่ ของ ฉัน ขบขัน มาก.

แต่กลับไปที่การระเบิดของแคมเบรียน ด้วยทีเอสพี ไม่ยากนักที่จะตอบเกี่ยวกับสาเหตุของการเพิ่มขึ้นของจำนวนการค้นพบที่สังเกตได้เมื่อเปลี่ยนจาก Precambrian เป็น Cambrian ใน Cambrian สิ่งมีชีวิตโครงกระดูกปรากฏขึ้น: เปลือกหอย, เปลือกหอย, หนามแหลม - ทั้งหมดนี้ได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างสมบูรณ์แบบในรูปแบบฟอสซิล รูปแบบพรีแคมเบรียนมีรูปร่างที่นิ่มและไม่ใช่โครงกระดูก จำเป็นต้องมีชุดสถานการณ์พิเศษเพื่อให้รอยประทับของพวกมันทิ้งความทรงจำไว้ในพงศาวดารของโลกของเรา และนั่นคือสาเหตุที่ไม่มีใครรู้เรื่องพวกนี้มาเป็นเวลานาน ดังนั้นตอนนี้ประวัติศาสตร์ของโลกอินทรีย์ของโลกจึงแบ่งออกเป็น 2 ยุคใหญ่: Phanerosa - ยุคแห่งชีวิตที่ชัดเจนและ Cryptosis - ยุคแห่งชีวิตที่ซ่อนอยู่ แต่อะไรคือเหตุผลที่แท้จริงที่เรียกว่า "การปฏิวัติโครงกระดูก?"

มีเวอร์ชันที่หลากหลายมากในหัวข้อนี้ ผู้ที่สนใจสามารถทำความรู้จักกับพวกเขาทางอินเทอร์เน็ตได้ตลอดเวลา เป็นเวลานานวรรณกรรมในประเทศถูกครอบงำด้วยสมมติฐานที่ว่าการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ Ca2+ ในน้ำทะเลเนื่องจากเหตุผลทางธรณีวิทยาซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้าง ระบบป้องกันเช่น เปลือกหอย เปลือกหอย เป็นต้น - เหตุผล. อย่างไรก็ตาม ย้อนกลับไปในปี 2550 อีกเวอร์ชันหนึ่งเข้ามาในความคิดของฉันในรูปแบบของภาพที่มองเห็นได้ง่าย ซึ่งดูเรียบง่ายและมีเหตุผลมากกว่า (ตามหลักการของมีดโกนของ Occam ที่เส้นทางสู่ความจริงที่สั้นที่สุดเป็นเส้นตรง) เมื่อเวลาผ่านไป เป็นที่แน่ชัดว่านักวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่จัดการกับปัญหานี้ได้ดำเนินไปตามเส้นทางเดียวกัน และตอนนี้สมมติฐานนี้ถูกกล่าวถึงแม้กระทั่งในหนังสือเรียนวิชาชีววิทยาของโรงเรียนในรัสเซีย

“...ตัวอย่างพันของตัวแทนของสิ่งมีชีวิต Vendian ได้รับการศึกษาแล้ว และไม่พบตัวอย่างใดที่เสียหายหรือมีรอยกัด ซึ่งหมายความว่า bioturbators, ซากสัตว์กินเนื้อขนาดมหึมาและสัตว์กินเนื้อที่บดอาหารนั้นแทบไม่มีอยู่จริงในระบบนิเวศของ Vendian อินทรียวัตถุที่ตายแล้วจะอยู่ภายใต้การสลายตัวของจุลินทรีย์เท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในปี 2550 ข้าพเจ้าไม่ทราบข้อเท็จจริงเหล่านี้เลย

ดังนั้นความสัมพันธ์ระหว่างนักล่าและเหยื่อระหว่างสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จึงปรากฏเฉพาะใน Cambrian (แม้ว่าจะมีหลักฐานและเป็นเรื่องธรรมดาที่พวกมันมีต้นกำเนิดใน Ediacaran (ชื่ออื่นสำหรับช่วงเวลา Vendian) .) สัตว์บางตัวเริ่มกินสัตว์อื่น กระตุ้นการระเบิด Cambrian ผ่านการเพิ่มขึ้นของ "การแข่งขันอาวุธ" ของผู้ล่าและเหยื่อ " ในที่นี้เราหมายความว่าการเกิดขึ้นของการหายใจด้วยออกซิเจนทำให้อัตราการเผาผลาญและพลังงานเพิ่มขึ้นและที่นี่สัญชาตญาณทางวิทยาศาสตร์ของฉันคลำหาสาเหตุบางอย่าง ความล้มเหลว: การเกิดขึ้นของความสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยาที่เป็นปฏิปักษ์กับนักล่าเหยื่อถูกกำหนดโดยความก้าวหน้าในแง่ของประสิทธิภาพของการใช้ทรัพยากร aromorphosis (aromorphosis - การก้าวกระโดดของวิวัฒนาการก้าวหน้า) - การเกิดขึ้นของการหายใจด้วยออกซิเจน หากเราจำแนวคิดดังกล่าวโดย V. I. Vernadsky เป็น ความกดดันของชีวิตเนื่องจากการดิ้นรนอย่างต่อเนื่องอย่างชาญฉลาด การเก็บเกี่ยวชีวมวลในกระบวนการขยายพันธุ์ในด้านหนึ่งและถูกจำกัดด้วยทรัพยากรที่มีอยู่ในอีกทางหนึ่ง จึงมีเหตุผลที่จะสันนิษฐานว่าความสัมพันธ์ระหว่างเหยื่อผู้ล่ากับเหยื่อเกิดขึ้นจากสิ่งที่อธิบายโดย V.I. หลักการของ Vernadsky ในระยะสั้นวันหนึ่งมีมากเกินไปและอาวุธของพวกเขาและสิ่งที่พวกเขาใช้เพื่อป้องกันตัวเองจากกันและกันกลายเป็นหิน ...

มีสมมติฐานตามที่สัตว์ Vendian สามารถกินสาหร่าย symbiont ขนาดเล็กที่อาศัยอยู่ในร่างกาย ซึ่งใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในกระบวนการสังเคราะห์แสง เนื่องจากตัวแทนหลายคนของ Ediacaran biota ดูเหมือนจะเป็นผู้อยู่อาศัยในน้ำตื้นที่ถูกน้ำท่วมด้วยแสงแดด . นอกจากนี้ สารอาหารประเภทนี้ยังพบได้ในสัตว์สมัยใหม่อีกด้วย ในยุคเวนเดียน การกินแบบนี้อาจเป็นแนวทางหลักก็ได้ โลกของ Vendobionts ที่ไม่มีใครกินใคร McMenamin เรียกว่า "Garden of Ediacara" โดยมีการพาดพิงถึง Garden of Eden อย่างชัดเจน ฉันก็มีพาดพิงเหมือนกัน

โลก Vendian เป็นอย่างไร? วันนั้นสั้นลง 3 ชั่วโมงและปีมี 420 วัน ทวีปอื่น มหาสมุทรอื่น... โลก Precambrian ได้รับการอธิบายอย่างมีสีสันโดย Ya.E. Malakhovskaya และ A.Yu Ivantsov ... "ก้นทะเลตื้นที่กว้างใหญ่และพื้นที่ลุ่มต่ำถูกปูด้วยพรมจากเสื่อแบคทีเรีย ในบางพื้นที่ป่าของสาหร่ายคล้ายริบบิ้นก็พลิ้วไหว" “มันเป็นน้ำแข็งที่เย็นมาก: ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าน้ำแข็งในทะเลก็ลอยไปถึงเขตร้อนและแผ่นดินก็ถูกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็งเกือบหมด หลังจากสิ้นสุดยุคน้ำแข็ง ชุมชนของจุลินทรีย์และสาหร่ายกลับสู่น้ำตื้นรวมถึงสัตว์หลายเซลล์ด้วย ในบรรดาสิ่งมีชีวิตที่อ่อนนุ่มเหล่านี้มียักษ์ที่มีความยาวถึงหนึ่งเมตรครึ่งและมีขนาดเล็กมากไม่เกิน 2-3 มม. บ้างว่ายหรือลอยอยู่ในแอ่งน้ำ บ้างก็อาศัยอยู่ที่ก้นบึ้ง: ติดอยู่กับมัน นอนอย่างอิสระหรือคลาน “แม้จะมีประวัติศาสตร์ยาวนานนับศตวรรษของการศึกษาภาพพิมพ์เวนเดียน จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ยังไม่มีคำตอบที่น่าพอใจสำหรับคำถามที่ว่าสิ่งมีชีวิตเวนเดียนเป็นใคร - พืช สัตว์ เชื้อรา หรือของอาณาจักรอื่นที่ยังไม่รอดมาจนถึงทุกวันนี้ นักวิจัยส่วนใหญ่มองว่าพวกมันเป็นสัตว์หลายเซลล์ อาจเป็นเพราะลักษณะภายนอกของรอยพิมพ์กับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด

ชาร์เนีย (ชาร์เนีย มาโซนี)นำวิถีชีวิตอยู่ประจำ

Tribrachidium (ไตรบราชิเดียม เฮรัลดิคัม)นั่งนิ่งอยู่ที่ด้านล่าง มีเพียง cilia บนพื้นผิวด้านนอกเท่านั้นที่ขยับเล็กน้อย Cilia จับอนุภาคอินทรีย์ขนาดเล็กจากน้ำและกลั่นจากขอบสู่ตรงกลางถึงปาก หรือแม้แต่สามปาก

ดิกคินโซเนีย (Dickinsonia lissa, Dickinsonia cf. tenuis, Dickinsonia costata)คลาน ที่ใหญ่ที่สุด ยาว 1.5 ม. มาจาก Ediacara

Kimberella (คิมเบอเรลล่า ควอดราตา)ค่อนข้างชวนให้นึกถึงหอย

ยอร์กยา (ยอร์เกีย แวกโกเนรี), ส่วนท้องของร่างกายซึ่งปกคลุมด้วยสิ่งที่คล้ายกับเยื่อบุผิว ciliated จมลงไปที่ด้านล่างกินส่วนหนึ่งของสารตั้งต้นภายใต้ตัวเอง (ตาของเยื่อบุผิวจับและย้ายอนุภาคอินทรีย์ไปที่ปาก) จากนั้นเธอก็ว่ายไปที่อื่น ... หลังจากที่บริเวณก้นทะเลที่สัตว์กินหญ้าถูกปกคลุมด้วยตะกอนรอยเท้าของพวกมันสามารถรักษาไว้ได้ด้วยฟิล์มอินทรีย์ที่มีความหนาแน่นสูงซึ่ง "แกะสลัก" .

เวนโตไจรัส (เวนโตไจรัส ชิสยาโควี)อาจจะว่ายน้ำ

ไม่มีเหตุผลที่จะแสดงรายการทุกคนในบทความวิทยาศาสตร์ยอดนิยม ...

เมื่อเป็นวัยรุ่น ในบากูหลังโซเวียต ฉันมีความฝันที่สวยงามที่สุดในชีวิต ส้นเท้าของฉันลูบไล้ผืนน้ำของทะเลยุคก่อนประวัติศาสตร์ในยามค่ำคืน ที่ด้านล่างสุดของโขดหิน - ทรายและม่วงเรืองแสง สีเขียว ฟองน้ำสีเขียวขุ่น และพุ่มไม้ที่คล้ายติ่งปะการัง ... ภาระของการวิวัฒนาการที่โหดร้ายหลายร้อยล้านปีและประวัติศาสตร์ของมนุษย์ที่ตามมา - ทุกอย่างอยู่ข้างหน้าและเหนือกว่า .. ที่นั่นบนชายฝั่งของทะเลเวนเดียนฉันถูกยึดความสว่างและความสงบไว้

ต่อมาคือ Cambrian trilobite ฉันสัมผัสเปลือกของเขา...

Cambrian กำลังรุก... ฉันตื่นแล้ว

วรรณกรรม:

1. Malakhovskaya Ya. E. , Ivantsov A. Yu. แผนที่ภาพประกอบที่มีสีสันของสัตว์ฉกรรจ์ที่เก่าแก่ที่สุดในสมัย ​​Vendian // Arkhangelsk สำนักพิมพ์ PIN RAS: 2546 48 หน้า
2. Sokolov B. S. บทความเกี่ยวกับการก่อตัวของ Vendian // M.: KMK Ltd. , 1997. 157 p.
3. มาริโอ้ อากีล่าร์. รุ่งอรุณแห่งสัตว์กินเนื้ออธิบายการบูมของสัตว์ในอดีตที่ห่างไกล // UC San Diego News Center, 30 กรกฎาคม 2013
4. Yastrebov S. A. The Cambrian Explosion // Chemistry and Life, 2016, ฉบับที่ 10
5. มาร์ค เอ.เอส. แมคเมนามิน สวนแห่ง Ediacara // PALAIOS, Vol. 1 ไม่ 2 (เม.ย. 2529), น. 178-182

ในรูปแบบวิดีโอ:

เกี่ยวกับแคมเบรียน:

"วิวัฒนาการ" ทุกรุ่น:

ดาร์วินแย้งว่าการพัฒนาของสปีชีส์ใดๆ จากบรรพบุรุษเป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงที่ยาวนานและค่อยเป็นค่อยไปซึ่งผ่านรูปแบบขั้นกลางนับไม่ถ้วน

เขาตระหนักว่าหากทฤษฎีของเขาถูกต้อง ก็ต้องมีรูปแบบสื่อกลางเหล่านี้หลายพันรูปแบบ นอกจากนี้ เขายังตระหนักว่าความแข็งแกร่งของทฤษฎีของเขาขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของรูปแบบเหล่านี้

ดังนั้น ดาร์วินจึงเขียนว่า “ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสูญพันธุ์ทั้งหมด จะต้องมีการเชื่อมต่อระหว่างกลางและช่วงเปลี่ยนผ่านจำนวนที่คิดไม่ถึง แต่ไม่ต้องสงสัยเลย ถ้าทฤษฎีนี้ถูกต้อง ทฤษฎีนั้นก็มีอยู่บนโลกของเรา

แต่เหตุใดเขาจึงสงสัย โดยแสดงความสงสัยของตนเองว่า "เราไม่พบสิ่งเหล่านี้โดยไม่นับรวมในตะกอนของเปลือกโลก" เขาตระหนักดีถึงความปวดร้าวที่ไม่มีฟอสซิลดังกล่าวในชั้นธรณีวิทยา แต่ได้หลอกตัวเองและผู้อ่านของเขา: "คำตอบคือส่วนใหญ่ข้อมูลไม่ครบถ้วนตามที่เชื่อกันทั่วไป"

อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงนี้ไม่ได้ทำให้เขาพักผ่อน และเขายังทุ่มเททั้งบทในหนังสือของเขา โดยโต้แย้งในหัวข้อ "ความไม่สมบูรณ์ของข้อมูลทางธรณีวิทยา"

แม้จะให้เหตุผลอย่างแรงกล้า แต่เห็นได้ชัดว่าเขายังคงรู้สึกไม่สบายใจเกี่ยวกับสถานการณ์นี้ ทันทีที่เขาพบว่าจำเป็นต้องพิมพ์ความเชื่อของเขาว่าใน "ยุคอนาคต ... ซากดึกดำบรรพ์จำนวนมากจะถูกค้นพบ"

ตื่นเต้นกับทฤษฎีนี้และมั่นใจว่าโดยการจับชั้นที่มีฟอสซิลมากขึ้นพวกเขาจะเติมเต็ม "ความไม่สมบูรณ์" นี้ได้สำเร็จ นักธรณีวิทยาและนักบรรพชีวินวิทยา (นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาฟอสซิล) ได้ใช้ความพยายามของไททานิคเพื่อเติมช่องว่างในบันทึกฟอสซิล

น่าแปลกที่ด้วยทรัพยากรจำนวนมากที่ใช้ในการแก้ปัญหาในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ความพยายามเหล่านี้ไม่ได้ผล ศาสตราจารย์โกลด์กล่าวว่า "รูปแบบเฉพาะกาลที่หายากที่สุดในประวัติศาสตร์ฟอสซิลยังคงเป็นความลับทางการค้าของซากดึกดำบรรพ์"

ในปี 1978 ศาสตราจารย์ Niles Eldridge เพื่อนร่วมงานของ Gould ยอมรับในการให้สัมภาษณ์ว่า "ไม่มีใครสามารถค้นหาสิ่งมีชีวิตที่ 'ระดับกลาง' ได้: ไม่มี 'การเชื่อมต่อที่ขาดหายไป' ในบันทึกฟอสซิล และตอนนี้นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากมีแนวโน้มมากขึ้นที่จะเชื่อว่าสิ่งเหล่านี้ รูปแบบการนำส่งไม่เคยมีอยู่"

ศาสตราจารย์สตีเฟน สแตนลีย์เขียนว่า: “อันที่จริง ในประวัติศาสตร์ฟอสซิล ไม่มีกรณีที่ได้รับการยืนยันอย่างน่าเชื่อถือเพียงกรณีเดียวเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของสปีชีส์หนึ่งไปยังอีกสปีชีส์หนึ่ง นอกจากนี้ สปีชีส์ยังมีอยู่เป็นเวลานานอย่างน่าอัศจรรย์” ตัวอย่างเช่น ไม่มีใครสามารถหาฟอสซิลยีราฟที่มีคอขนาดกลางได้

หากประวัติศาสตร์ซากดึกดำบรรพ์ปฏิเสธที่จะแสดงความเชื่อมโยงที่คาดหวัง มันจะเป็นเช่นไร สาธิต?แล้วเธอเป็นอะไร พิสูจน์?

ประวัติศาสตร์ฟอสซิล

ประวัติศาสตร์ซากดึกดำบรรพ์ที่เราทราบได้เริ่มต้นขึ้นในสิ่งที่นักธรณีวิทยาเรียกว่า Cambrian ซึ่งพวกเขาประมาณการไว้เมื่อประมาณ 590 ล้านปีก่อน พบซากดึกดำบรรพ์เล็ก ๆ สองสามตัวในโขดหินจากยุคก่อน ๆ ได้แก่ แบคทีเรียสองสามตัวและสิ่งมีชีวิตที่ผิดปกติอย่างมาก ซึ่งแตกต่างจากสิ่งที่พบก่อนหน้านี้หรือตั้งแต่นั้นมา สัตว์ประจำถิ่น Ediacaran ซึ่งมีอายุประมาณ 565 ล้านปี

แต่ดูเหมือนว่าพวกเขาทั้งหมดจะตายหลังจากนั้นไม่นาน ดูเหมือนว่าแบบฝึกหัดฝึกหัดสองสามข้อเขียนไว้ในหนังสือแห่งชีวิต แล้วขีดเส้นหนา: จากช่วงเวลานั้น วิวัฒนาการที่แท้จริงเริ่มต้นขึ้น - หรืออย่างน้อยก็มีบางอย่างเริ่มต้นขึ้น

และสิ่งนี้มีลักษณะที่น่าทึ่ง: เท่าที่อาณาจักรสัตว์มีความเกี่ยวข้อง ทุกสิ่งทุกอย่างก็ปรากฏขึ้นพร้อมกัน เกิดขึ้นอย่างกะทันหันและลึกลับของรูปแบบชีวิตที่หลากหลายในเวลานั้นซึ่งนักวิทยาศาสตร์อย่างที่เราได้เห็นพูดถึงการระเบิด Cambrian ซึ่งเกิดขึ้นตามข้อมูลของพวกเขาเมื่อประมาณ 530 ล้านปีก่อน

การค้นพบที่น่าอัศจรรย์ที่สุดคือสัตว์ที่รู้จักกันในรูปแบบต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นฟอสซิลหรือสิ่งมีชีวิต ได้ถือกำเนิดขึ้น ในช่วงเวลานี้ ชีวิตเลือกรูปแบบพื้นฐานและไม่เปลี่ยนแปลงอีกต่อไป

ยิ่งกว่านั้น แม้ว่ายุคแคมเบรียนทั้งหมดจะเชื่อกันว่ากินเวลาประมาณ 85 ล้านปี แต่การปรากฏจริงของรูปแบบใหม่ทั้งหมดเหล่านี้อาจเกิดขึ้นในเวลาประมาณ 10 ล้านปีหรือน้อยกว่านั้น

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ประวัติศาสตร์ของชีวิตบนโลกเผยให้เห็นประมาณ 2 เปอร์เซ็นต์ของความคิดสร้างสรรค์ และ 98 เปอร์เซ็นต์ของการพัฒนาที่ตามมา

โครงการจำแนกสัตว์อย่างง่าย สิ่งมีชีวิตในปัจจุบัน| อาณาจักรสัตว์| PHILUM/ยูเมทาซัว(หลายเซลล์จริง)| ประเภท/คอร์ดดาต้า (คอร์ด)| ชนิดย่อย/กระดูกสันหลัง (กระดูกสันหลัง)| ชั้น/สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม)| ORDER/Carnivora (สัตว์กินเนื้อ)| ครอบครัว/Felidae (แมว)| ร็อด/เฟลิส (แมว)| SPECIES/catus > Felis catus (แมวบ้าน)

ตามโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดถูกจำแนกเป็นอันดับแรก ระบบที่ซับซ้อนได้รับการพัฒนาที่แบ่งทุกรูปแบบของชีวิตออกเป็นสองอาณาจักรใหญ่ - อาณาจักรสัตว์และอาณาจักรพืช ในทางกลับกัน พวกเขาจะถูกแบ่งย่อยออกเป็นไฟลัมก่อน (จากคำภาษากรีกสำหรับ "เผ่า") จากนั้นจึงแบ่งออกเป็นหน่วยที่เล็กลงเรื่อยๆ ไปจนถึงสปีชีส์และสปีชีส์ย่อย

อาณาจักรสัตว์มักจะแบ่งออกเป็นสามสิบเจ็ดไฟลา ไฟลาทั้งหมดเหล่านี้เกิดขึ้นในช่วงยุคแคมเบรียน ตั้งแต่นั้นมา วิวัฒนาการได้ดำเนินไปตามแนวทางการปรับเปลี่ยนแผนพื้นฐานเท่านั้น นอกจากนี้ยังไม่มีหลักฐานการพัฒนาก่อนหน้านี้ ไม่มีหลักฐานว่าพวกเขา "วิวัฒนาการ" ในความหมายของคำดาร์วิน พวกมันทั้งหมดปรากฏในประวัติศาสตร์ซากดึกดำบรรพ์ที่สร้างเสร็จ - สิ่งมีชีวิตที่มีรูปร่างสมบูรณ์พร้อมคุณสมบัติที่แตกต่างกันมาก

นักวิทยาศาสตร์งงงวย ศาสตราจารย์เจฟฟรีย์ เลวินทอปแห่งมหาวิทยาลัยนิวยอร์กกล่าวว่า “การเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการทุกอย่างตั้งแต่ Cambrian เป็นเพียงการแปรผันตามธีมพื้นฐานที่เหมือนกัน” เขาไม่มีคำตอบ

สิ่งที่ชัดเจนมากจากบันทึกทางธรณีวิทยาคือความมั่นคงนี้เป็นบรรทัดฐาน ซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์หรือพืชปรากฏขึ้น ดำรงอยู่และพัฒนามาเป็นเวลาหลายล้านปีแล้วจึงหายไป แต่โครงสร้างของพวกมันเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย

หากสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงใด ๆ การเปลี่ยนแปลงจะมีลักษณะค่อยเป็นค่อยไปและถูกจำกัดโดยขนาดเป็นหลัก: สัตว์หรือพืชทั้งตัวเพิ่มขึ้น - หรือสัญญาณแต่ละตัว ไม่ได้สังเกตว่ารูปแบบหนึ่งเปลี่ยนไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง แม้จะค่อนข้างใกล้เคียงกัน: หนูไม่เคยพัฒนาเป็นหนู นกกระจอกไม่เคยกลายเป็นนักร้องหญิงอาชีพ

นอกจากนี้ เห็นได้ชัดว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมีการคัดเลือกอย่างมาก สิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่อาศัยอยู่บนโลกจนถึงทุกวันนี้ยังไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในโครงสร้างของพวกมันตลอดระยะเวลาอันยาวนานของการดำรงอยู่ของพวกมัน สิ่งนี้ขัดกับความคาดหวังทั้งหมดของดาร์วิน

หอยนางรมและหอยสองฝาตอนนี้มีเปลือกหอย: พวกมันปรากฏตัวครั้งแรกเมื่อประมาณ 400 ล้านปีก่อน ปลาซีลาแคนท์และปลาปอดอาศัยอยู่บนโลกโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญใดๆ เป็นเวลาประมาณ 300 ล้านปี ฉลามรักษารูปลักษณ์ปัจจุบันของพวกเขามา 150 ล้านปีแล้ว ปลาสเตอร์เจียน เต่า caiman จระเข้ และสมเสร็จ - สายพันธุ์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความเสถียรของรูปแบบที่น่าอิจฉามานานกว่า 100 ล้านปี

หนูพันธุ์สมัยใหม่แตกต่างจากที่เคยมีชีวิตอยู่เมื่อ 65 ล้านปีก่อนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เต่าตัวแรกมีเปลือกเหมือนทุกวันนี้ งูตัวแรกแทบไม่ต่างจากงูในปัจจุบัน ค้างคาวก็แทบไม่เปลี่ยนแปลง เช่นเดียวกับกบและซาลาแมนเดอร์

แล้ววิวัฒนาการหยุดอะไร? หรือมีกลไกหรือปัจจัยอื่นในที่ทำงานหรือไม่?

ตัวอย่างที่มักใช้เพื่อแสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการคือม้า สันนิษฐานว่าเริ่มด้วยไฮราคอเทอเรียมสี่นิ้วเล็กๆ ที่มีชีวิตอยู่เมื่อ 55 ล้านปีก่อน และพัฒนาให้ทันสมัย ม้าอยู่ได้ประมาณ 3 ล้านปี ทุกที่ที่คุณสามารถมองเห็นไดอะแกรมที่สวยงามและน่าเชื่อและการจัดแสดงของพิพิธภัณฑ์ที่แสดงถึงวิวัฒนาการที่ก้าวหน้าของม้า พวกเขาแสดงให้เห็นอย่างชำนาญว่านิ้วมือค่อยๆ บรรจบกันเป็นหนึ่งได้อย่างไร ขนาดของสัตว์เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดอย่างไร และฟันเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อเปลี่ยนอาหาร

อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญในปัจจุบันมักยอมรับว่าการเปลี่ยนแปลงที่ช้าแต่แน่นอนของสัตว์ขนาดเท่าสุนัขเป็นม้าตัวใหญ่ในปัจจุบันคือ "ส่วนใหญ่ไม่มีหลักฐาน" ปัญหาคือ - และนี่คือปัญหาทั่วไปในการสร้างวิวัฒนาการขึ้นใหม่จากข้อมูลฟอสซิล - มีช่องว่างมากมายระหว่างสายพันธุ์ม้าฟอสซิลต่างๆ ที่รวมอยู่ในชุดนี้

เริ่มจากชนิดแรก ไฮราคอเรีย,ซึ่งบรรพบุรุษของตัวเองยังคงเป็นปริศนา ไม่มีความเกี่ยวข้องกับม้า "ที่สอง" ที่ถูกกล่าวหาว่าเป็นที่รู้จัก เป็นต้น

สิ่งที่เรามีไม่ใช่แนวการพัฒนา ไม่ใช่แม้แต่ต้นไม้ครอบครัวที่นำไปสู่ความทันสมัย ม้าแต่มันเป็นไม้พุ่มขนาดใหญ่ซึ่งมองเห็นได้เพียงปลายกิ่งจำนวนมากเท่านั้น และคำถามใดๆ เกี่ยวกับการมีอยู่ของลำต้นก็ถูกเปิดทิ้งไว้

ในช่วงเวลาหนึ่งๆ ม้ามีหลายประเภท บางตัวมีสี่นิ้ว บางตัวมีน้อยกว่า บางตัวมีฟันขนาดใหญ่ บางตัวมีขนาดเล็ก ม้ายังเพิ่มขนาดในครั้งแรก จากนั้นลดลง และเพิ่มขึ้นอีกครั้ง และเป็นที่มาของการระคายเคืองอย่างต่อเนื่อง - การขาดความสามัคคีของสายพันธุ์

สุดท้ายนี้ เราต้องตระหนักด้วยว่าม้าบรรพบุรุษที่ถูกกล่าวหานั้นไม่ได้แตกต่างไปจากม้าสมัยใหม่ทั้งหมด นอกจากการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยที่เท้าและฟันและการเพิ่มขนาดแล้ว ยังไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงมากนัก

ความแตกต่างเล็ก ๆ น้อย ๆ นี้ที่นำเสนอเพื่อเป็นข้อพิสูจน์ถึงวิวัฒนาการ แม้ว่าจะเป็นความจริง แต่ก็แทบจะไม่น่าประทับใจเลยในช่วง 52 ล้านปีที่ผ่านมา พูดตรงๆ ก็คือ การถือว่าลำดับหลอกนี้เป็นข้อพิสูจน์ของการวิวัฒนาการนั้นเป็นการกระทำของศรัทธามากกว่าข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์

ต้นกำเนิดอย่างกะทันหันของสายพันธุ์

ประวัติศาสตร์ฟอสซิลมีลักษณะสองประการ อย่างแรกที่เราได้เห็นแล้วคือความเสถียรของรูปแบบพืชหรือสัตว์เมื่อได้ปรากฏตัวแล้ว ประการที่สองคือความฉับพลันที่รูปแบบเหล่านี้ปรากฏขึ้นและในความเป็นจริงก็หายไปในภายหลัง

ความถูกต้องของประวัติศาสตร์ฟอสซิล

จำนวนสัตว์มีกระดูกสันหลังบกที่มีชีวิตทั้งหมด 43

จำนวนทั้งหมดที่บันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ฟอสซิล 42

ดังนั้น เปอร์เซ็นต์ของฟอสซิลที่ค้นพบคือ 97.7%

จำนวนครอบครัวที่มีชีวิตทั้งหมดของสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบก 329

จำนวนทั้งหมดที่บันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ฟอสซิล 261

ดังนั้น เปอร์เซ็นต์ของฟอสซิลที่ค้นพบคือ 79.3%

เราสามารถสรุปได้ว่าประวัติศาสตร์ฟอสซิลให้ภาพทางสถิติที่แม่นยำของรูปแบบชีวิตที่มีอยู่บนโลก ดังนั้นการดึงดูดความไม่สมบูรณ์ของบันทึกฟอสซิลเพื่ออธิบายช่องว่างจึงไม่น่าเชื่อถือมากนัก

รูปแบบใหม่เกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ฟอสซิลโดยไม่มีบรรพบุรุษที่ชัดเจน ทันใดนั้นพวกเขาก็หายตัวไปโดยไม่ทิ้งลูกหลานที่ชัดเจน อาจกล่าวได้ว่าหลักฐานฟอสซิลในทางปฏิบัติเป็นประวัติศาสตร์ของการสร้างสรรค์ที่ต่อเนื่องกันเป็นลูกโซ่ ซึ่งรวมกันเป็นหนึ่งโดยการเลือกรูปแบบเท่านั้น ไม่ใช่โดยการเชื่อมโยงทางวิวัฒนาการ

ศาสตราจารย์โกลด์สรุปสถานการณ์ดังนี้: “ในภูมิภาคใดโดยเฉพาะ สปีชีส์ไม่ได้เกิดขึ้นทีละน้อยโดยการเปลี่ยนแปลงตามแผนของบรรพบุรุษ ปรากฏขึ้นทันทีทันใดและ "เกิดขึ้นเต็มที่"

เราสามารถสังเกตกระบวนการนี้ได้เกือบทุกที่ เมื่อประมาณ 450 ล้านปีที่แล้ว พืชบกชนิดแรกที่มีฟอสซิลปรากฏขึ้น พวกมันเกิดขึ้นโดยไม่มีร่องรอยของการพัฒนาครั้งก่อน และยังอยู่ในนั้น ยุคต้นมีพันธุ์ที่สำคัญทั้งหมด

ตามทฤษฎีวิวัฒนาการ สิ่งนี้ไม่สามารถ - เว้นแต่เราจะอนุญาต ไม่มีจากรูปแบบการจับที่คาดไว้ไม่ได้กลายเป็นฟอสซิล กล่าวคือ ไม่ได้กลายเป็นฟอสซิล ซึ่งดูไม่น่าจะเป็นไปได้สูง

พืชดอกก็เหมือนกัน แม้ว่ายุคก่อนการปรากฏตัวของพวกมันจะมีลักษณะเฉพาะด้วยฟอสซิลที่หลากหลาย แต่ไม่พบรูปแบบใดที่อาจเป็นบรรพบุรุษของพวกมัน ต้นกำเนิดของพวกเขายังไม่ชัดเจน

ความผิดปกติแบบเดียวกันนี้พบได้ในอาณาจักรสัตว์ ปลาที่มีหนามและสมองปรากฏตัวครั้งแรกเมื่อประมาณ 450 ล้านปีก่อน บรรพบุรุษโดยตรงของพวกเขาไม่เป็นที่รู้จัก และทฤษฎีวิวัฒนาการที่เพิ่มเข้ามาอีกประการหนึ่งก็คือ ปลาที่ไม่มีกระดูกแต่มีเปลือกเป็นตัวแรกเหล่านี้มีโครงกระดูกเป็นกระดูกบางส่วน

ภาพที่นำเสนอโดยทั่วไปของการวิวัฒนาการของโครงกระดูกกระดูกอ่อน (เช่นในปลาฉลามและปลากระเบน) ไปสู่โครงกระดูกกระดูกนั้น ตรงไปตรงมา ไม่ถูกต้อง อันที่จริง ปลาไม่มีกระดูกเหล่านี้ปรากฏในประวัติศาสตร์ฟอสซิล 75 ล้านปีต่อมา

นอกจากนี้ ขั้นตอนสำคัญในการวิวัฒนาการของปลาคือการพัฒนากราม อย่างไรก็ตาม ปลาที่มีกรามตัวแรกในประวัติศาสตร์ฟอสซิลปรากฏขึ้นอย่างกะทันหัน และเป็นไปไม่ได้ที่จะชี้ไปที่ปลาที่ไม่มีขากรรไกรรุ่นก่อนๆ ว่าเป็นแหล่งที่มาของวิวัฒนาการในอนาคต

ความแปลกประหลาดอีกประการหนึ่ง: ปลาแลมป์เพรย์ - ปลาไม่มีกราม - ดำรงอยู่ได้อย่างสมบูรณ์แบบจนถึงทุกวันนี้ หากกรามมีข้อได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการ ทำไมปลาเหล่านี้ถึงไม่สูญพันธุ์? ความลึกลับไม่น้อยไปกว่าการพัฒนาของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ - สัตว์น้ำที่สามารถหายใจอากาศและอาศัยอยู่บนบก ตามที่ดร.โรเบิร์ต เวสสันอธิบายไว้ในหนังสือ Beyond Natural Selection ของเขา:

“ระยะที่ปลาให้ชีวิตกับสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำนั้นไม่เป็นที่รู้จัก… สัตว์บกชนิดแรก ๆ ปรากฏขึ้นพร้อมกับแขนขาที่พัฒนาอย่างดีสี่ขา เอวและอุ้งเชิงกราน ซี่โครง และหัวที่ชัดเจน… สองสามล้านปีต่อมา เมื่อกว่า 320 ล้านปีก่อน จู่ๆ ก็มี ปรากฏอยู่ในประวัติศาสตร์ซากดึกดำบรรพ์หลายสิบคำสั่งของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำซึ่งดูเหมือนจะไม่มีบรรพบุรุษของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำเลย”

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแสดงการพัฒนาอย่างฉับพลันและรวดเร็วเช่นเดียวกัน สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เก่าแก่ที่สุดคือสัตว์เล็ก ๆ ที่ซ่อนเร้นในช่วงอายุของไดโนเสาร์ 100 หรือมากกว่าล้านปีก่อน จากนั้นหลังจากการสูญพันธุ์อย่างลึกลับและอธิบายไม่ได้ของยุคหลัง (ประมาณ 65 ล้านปีก่อน) สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมากกว่าหนึ่งโหลปรากฏในประวัติศาสตร์ฟอสซิลในเวลาเดียวกัน - ประมาณ 55 ล้านปีก่อน

ในบรรดาซากดึกดำบรรพ์ของยุคนี้คือตัวอย่างฟอสซิลของหมี สิงโต และค้างคาว ซึ่งมีรูปลักษณ์ที่ทันสมัย และสิ่งที่ทำให้ภาพซับซ้อนกว่านั้นคือไม่ปรากฏในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง แต่พร้อมๆ กันในเอเชีย อเมริกาใต้ และ แอฟริกาใต้. ยิ่งไปกว่านั้น ยังไม่แน่ใจว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กในยุคไดโนเสาร์นั้นเป็นบรรพบุรุษของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในยุคหลังจริงๆ

ประวัติศาสตร์ฟอสซิลทั้งหมดเต็มไปด้วยช่องว่างและความลึกลับ ตัวอย่างเช่น ไม่มีการเชื่อมโยงฟอสซิลระหว่างสัตว์มีกระดูกสันหลังตัวแรกกับสัตว์ดึกดำบรรพ์ในยุคก่อนหน้า - คอร์ด - ซึ่งถือเป็นบรรพบุรุษของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกที่มีอยู่ในปัจจุบันแตกต่างอย่างมากจากสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำที่รู้จักกันครั้งแรก: มีช่องว่าง 100 ล้านปีระหว่างรูปแบบโบราณและต่อมาในประวัติศาสตร์ฟอสซิล ดูเหมือนว่าทฤษฎีวิวัฒนาการของดาร์วินจะพังทลายลงต่อหน้าต่อตาเรา เป็นไปได้ว่าความคิดของดาร์วินเกี่ยวกับ "การคัดเลือกโดยธรรมชาติ" สามารถกอบกู้ได้ แต่ในรูปแบบที่ดัดแปลงอย่างมากเท่านั้น

เป็นที่ชัดเจนว่าไม่มีหลักฐานของการพัฒนารูปแบบใหม่ของพืชหรือสัตว์ เฉพาะเมื่อรูปแบบชีวิตปรากฏขึ้นเท่านั้นบางทีการคัดเลือกโดยธรรมชาติก็มีบทบาท แต่มันใช้ได้เฉพาะกับสิ่งที่มีอยู่แล้วเท่านั้น

ไม่เพียงแค่นักวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักศึกษาของวิทยาลัยและมหาวิทยาลัยที่ทำการทดลองเพาะพันธุ์แมลงหวี่ - แมลงหวี่ พวกเขาบอกว่าพวกเขากำลังแสดงหลักฐานที่ชัดเจนของวิวัฒนาการ พวกมันกลายพันธุ์ ทำให้ดวงตาของเธอมีสีต่างกัน ขางอกออกมาจากหัวของเธอ หรือบางทีอาจเป็นทรวงอกคู่

บางทีพวกเขาอาจจะสามารถเลี้ยงแมลงวันที่มีปีกสี่ปีกแทนที่จะเป็นสองปีกปกติ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นเพียงการปรับเปลี่ยนลักษณะเฉพาะของสายพันธุ์ที่มีอยู่แล้วของแมลงวัน ตัวอย่างเช่น ปีกสี่ปีกนั้นไม่เกินสองเท่าของสองปีกเดิม ไม่เคยสร้างใหม่ได้ อวัยวะภายในเป็นไปไม่ได้ที่จะเปลี่ยนแมลงวันผลไม้ให้มีรูปร่างคล้ายผึ้งหรือผีเสื้อ คุณไม่สามารถเปลี่ยนเป็นแมลงวันชนิดอื่นได้

เช่นเคย เธอยังคงเป็นตัวแทนของสกุล แมลงหวี่."การคัดเลือกโดยธรรมชาติอาจอธิบายที่มาของการเปลี่ยนแปลงแบบปรับตัวได้ แต่ไม่สามารถอธิบายที่มาของสายพันธุ์ได้" และแม้แต่แอปพลิเคชั่นที่จำกัดนี้ก็ยังประสบปัญหา

ตัวอย่างเช่น การคัดเลือกโดยธรรมชาติสามารถอธิบายความจริงที่ว่ามนุษย์ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวมีกรุ๊ปเลือดต่างกันได้อย่างไร? เขาจะอธิบายได้อย่างไรว่าหนึ่งในฟอสซิลสายพันธุ์แรกสุดที่วิทยาศาสตร์รู้จัก นั่นคือ Cambrian trilobite มีตาที่สลับซับซ้อนและมีประสิทธิภาพมากจนไม่มีใครเทียบกับสมาชิกในไฟลัมของเขาในเวลาต่อมา และขนจะมีวิวัฒนาการได้อย่างไร? ดร.บาร์บารา สตาห์ล ผู้เขียนงานวิชาการด้านวิวัฒนาการ ยอมรับว่า: "วิธีที่มันเกิดขึ้น สันนิษฐานจากเกล็ดสัตว์เลื้อยคลาน อยู่เหนือการวิเคราะห์"

ตั้งแต่แรกเริ่ม ดาร์วินรู้ว่าเขากำลังประสบปัญหาอย่างลึกซึ้ง การพัฒนาของอวัยวะที่ซับซ้อน เช่น บ่อนทำลายทฤษฎีของเขาจนถึงขีดจำกัด จนกระทั่งอวัยวะดังกล่าวเริ่มทำงาน เหตุใดการคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงควรส่งเสริมการพัฒนา ตามที่ศาสตราจารย์โกลด์ถามว่า “อะไรคือการใช้ขั้นตอนพื้นฐานที่ไม่สมบูรณ์ โครงสร้างที่ได้เปรียบ? ครึ่งกรามหรือครึ่งปีกมีประโยชน์อย่างไร” หรืออาจจะครึ่งตา? คำถามเดียวกันนี้เกิดขึ้นในใจของดาร์วิน ในปีพ.ศ. 2403 เขาสารภาพกับเพื่อนร่วมงานว่า "ตาของวันนี้ทำให้ฉันหนาวสั่น" และไม่แปลกใจเลย

เสนอวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลัง แผนภาพนี้แสดงความหลากหลายของกลุ่มสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีการแพร่กระจายตั้งแต่เวลานั้น เส้นประแสดงถึงลิงก์ที่ขาดหายไปซึ่งจำเป็น - เพื่อเชื่อมโยงกลุ่มเหล่านี้เข้าด้วยกัน - ทฤษฎีวิวัฒนาการ. ไม่พบลิงก์เหล่านี้ในประวัติศาสตร์ฟอสซิล

ตัวอย่างสุดท้าย - หลักฐาน ถ้าคุณต้องการ - การคัดเลือกโดยธรรมชาตินั้น (หากเป็นกลไกของการเปลี่ยนแปลงจริงๆ) จำเป็นต้องมีความเข้าใจมากขึ้นคือข้อเท็จจริงเกี่ยวกับหน้าที่ทางสรีรวิทยาของสโลธ ซึ่งดร. เวสสันให้ไว้:

“แทนที่จะปัสสาวะทันที เช่นเดียวกับผู้อาศัยบนต้นไม้อื่นๆ เจ้าสลอธเก็บอุจจาระไว้เป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์หรือมากกว่านั้น ซึ่งไม่ง่ายสำหรับสัตว์ที่กินอาหารจากพืชหยาบๆ ครั้นแล้วลงสู่ดินซึ่งมิได้เหยียบย่ำ ถ่ายอุจจาระและฝังมูลไว้.

พฤติกรรมที่อันตรายนี้ควรจะมีความได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการจากการใส่ปุ๋ยในบ้านต้นไม้ นั่นคือ ชุดของการกลายพันธุ์แบบสุ่มนำไปสู่ความจริงที่ว่าเฉื่อยชาพัฒนานิสัยที่แตกต่างจากเขาในการบริหารความต้องการทางสรีรวิทยาและการปรับปรุงคุณภาพของใบของต้นไม้ที่เขาเลือกมากจนทำให้เขามีมากขึ้น ลูกหลานมากมายยิ่งกว่าสลอธที่ถ่ายอุจจาระโดยตรงบนต้นไม้…”

วิวัฒนาการมีรูปแบบหรือรูปแบบอื่น ๆ ของ "การคัดเลือกโดยธรรมชาติ" ที่เรายังไม่รู้หรือจำเป็นต้องใช้สิ่งที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงเพื่ออธิบายการแพร่กระจายอย่างกะทันหันในประวัติศาสตร์ฟอสซิล - บางทีอาจเป็นอารมณ์ขันในจักรวาล?

วิวัฒนาการที่ไม่ถูกต้อง

ปัญหาเกี่ยวกับข้อมูลฟอสซิลเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วตั้งแต่เริ่มแรก เป็นเวลากว่าหนึ่งศตวรรษหรือประมาณนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้แต่หวังว่าปัญหาจะเกิดขึ้นเพียงชั่วคราว และจะมีการค้นพบที่จะเติมเต็มช่องว่างเหล่านั้น หรือบางทีอาจมีหลักฐานบางอย่างที่พบว่าช่องว่างเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากปัญหาวิวัฒนาการ แต่เกิดจากกระบวนการทางธรณีวิทยาที่ผิดปกติ

ในที่สุด ความอดทนก็เริ่มหมดลง ฉันทามติในโลกวิทยาศาสตร์แตกสลายในปี 1972 เมื่อ Stephen Jay Gould และ Niles Eldridge นำเสนอบทความร่วมปฏิวัติในการประชุมเกี่ยวกับวิวัฒนาการ รายงานของพวกเขาได้หักล้างทฤษฎีของดาร์วินโดยตรง

พวกเขาแย้งว่าแม้บันทึกฟอสซิลนั้นยังห่างไกลจากความน่าพอใจอย่างแน่นอน การปรากฏของสายพันธุ์ใหม่อย่างกะทันหันที่สังเกตได้นั้นไม่ใช่หลักฐานของความไม่สมบูรณ์ในบันทึกฟอสซิล แต่สะท้อนถึงความเป็นจริง ต้นกำเนิดของสายพันธุ์อาจไม่ได้ค่อยเป็นค่อยไป กระบวนการวิวัฒนาการแต่กระบวนการที่ความมั่นคงเป็นเวลานานบางครั้งถูกคั่นด้วยการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่อย่างกะทันหันของรูปแบบชีวิต ด้วยข้อโต้แย้งนี้ โกลด์และเอลดริดจ์สามารถอธิบายการขาด "ลิงก์ที่ขาดหายไป": พวกเขาแย้งว่าไม่มีอยู่จริง

นอกจากการอธิบายประวัติศาสตร์ฟอสซิลแล้ว แนวคิดนี้ยังมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดที่ว่าการพัฒนาชีวิตเป็นแบบสุ่มสุ่ม อย่างไรก็ตาม สามารถแสดงให้เห็นได้ว่าวิวัฒนาการไม่ว่าจะเกิดขึ้นมาอย่างไร ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้ กระบวนการสุ่ม.

โครงการพัฒนารูปแบบพืชและสัตว์มีอยู่ในรหัสพันธุกรรม โค้ดนี้ซับซ้อนมาก และรูปแบบที่อาจเกี่ยวข้องนั้นมีมากมาย รหัสนี้สามารถพัฒนาแบบสุ่มได้หรือไม่? ความคุ้นเคยง่ายๆกับตัวเลขแสดงให้เห็นว่าเป็นไปไม่ได้ ตัวอย่างเช่น ถ้าลิงนั่งที่เครื่องพิมพ์ดีด เคาะปุ่มแบบสุ่มทุกวินาที ลิงจะต้องใช้เวลานานแค่ไหนกว่าจะได้คำที่มีความหมายสิบสองตัวอักษร (โดยบังเอิญ) ขึ้นมา สำหรับสิ่งนี้จะใช้เวลาเกือบ 17 ล้านปี

ลิงตัวเดียวกันจะใช้เวลานานแค่ไหนในการได้รับประโยคที่มีความหมาย 100 ตัวอักษร - สายอักขระที่ซับซ้อนน้อยกว่ารหัสพันธุกรรมมาก? ความน่าจะเป็นนี้ต่ำมากจนอัตราต่อรองเกินจำนวนอะตอมทั้งหมดในเอกภพ อันที่จริง เราควรพูดถึงความเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างลำดับอักขระ 100 ตัวที่มีความหมายแบบสุ่ม ยังคงสรุปได้ว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่รหัสพันธุกรรมที่ซับซ้อนของชีวิตอาจเกิดขึ้นโดยบังเอิญ ตามที่ทฤษฎีวิวัฒนาการกำหนดไว้

นักดาราศาสตร์ชื่อ เฟรด ฮอยล์ ซึ่งมีลักษณะเฉพาะอย่างแม่นยำ เขียนว่าความน่าจะเป็นที่จะสร้างรูปแบบชีวิตที่สูงขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจนั้นคล้ายกับความน่าจะเป็นที่ "พายุทอร์นาโดที่กวาดผ่านลานขยะสามารถเก็บเครื่องบินโบอิ้ง 747 ได้"

และในกรณีนี้ ถ้ารหัสพันธุกรรมไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการสุ่ม ก็ต้องถือว่ามันถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการที่ไม่สุ่ม ความคิดนี้จะพาเราไปที่ไหน?

วิวัฒนาการที่แนะนำ

ในปีพ.ศ. 2534 หนังสือ "Beyond Natural Selection" ของเวสสันได้กลายเป็นความท้าทายครั้งใหม่ที่ทรงพลังสำหรับวิทยาศาสตร์กระแสหลัก เขาละทิ้งความผูกพันกับวิวัฒนาการของดาร์วินว่าเป็น "การปล่อยตัวของความฝันโบราณของจักรวาล เปรียบเสมือนเครื่องจักรขนาดใหญ่" เวสสันชี้ให้เห็นว่าไม่มีสัตว์ใดที่สามารถแยกได้

เขาเชื้อเชิญให้เราใช้มุมมองที่กว้างขึ้น: “สิ่งมีชีวิตวิวัฒนาการเป็นส่วนหนึ่งของชุมชน นั่นคือในฐานะระบบนิเวศ ... ซึ่งวิวัฒนาการร่วมกันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่เราไม่จำเป็นต้องพูดถึงที่มาของสายพันธุ์ แต่เกี่ยวกับการพัฒนาระบบนิเวศ ... "

ในการแก้ไขที่รุนแรงอย่างแท้จริง เวสสันเสนอให้นำการค้นพบทฤษฎีความโกลาหลไปใช้กับวิวัฒนาการ เพื่อให้เข้าใจถึงปรากฏการณ์ที่น่าอัศจรรย์และแปลกประหลาดทั้งหมดที่เราสังเกตทั้งในข้อมูลฟอสซิลและในสิ่งมีชีวิต

5. ฟอสซิล

6. Equus หรือ ม้าจริง

จากหนังสือ "โบราณคดีต้องห้าม" ของ M. Baigent