Kambriumi robbanás: mi volt ez és hogyan befolyásolta a biológiai evolúciót

Az élőlények evolúciója, vagyis a populációk fenotípusos és genetikai jellemzőiben nemzedékeken keresztül bekövetkező változások összessége ma már magától értetődőnek számít. A kövületi feljegyzések és a genetikai elemzések nem hagynak kétséget efelől: minden jelenlegi lénynek van egy sor őse, és az élőlényeket rokonsági fokok szerint taxonokba sorolják.

Ez a fogalom 1859-ben még gyerekcipőben járt, és Darwin a „The origin of the the e... fajok” a természetes szelekció mechanizmusa, amely megmagyarázta a biológiai evolúciót, de nem feltétlenül Foglalások.

Itt jön képbe a nem annyira ismert "Darwin dilemma", amely evolúciós természetű posztulációiban igazi rejtvény volt a gondolkodó számára. Ma példátlan biológiai sugárzásról beszélünk, egy letűnt és ellenséges korszakban: üdvözöljük a kambriumi robbanás.

• Kapcsolódó cikk: "A biológiai evolúció elmélete: mi ez és mit magyaráz"

Mi a kambriumi robbanás?

A kambriumi robbanás ill kambriumi robbanás angolra fordítva egy kifejezés, amely arra utal a makroszkopikus élőlények hirtelen megjelenése és gyors diverzifikációja körülbelül 540 millió évvel ezelőtt

. Kutatási források szerint ez a sugárzás különösen a „nagyobb” taxonok (azaz a törzsek) esetében volt jelentős.

Ez azért van így, mert ez idő alatt alakult ki az állatcsoportok többsége: ízeltlábúak, puhatestűek, tüskésbőrűek és húrok, valamint a Föld reprezentatív alosztályainak 75%-a. Egyszerűbben fogalmazva úgy is lehetne mondani az élet nagy „csúcsai” a kambrium idején jöttek létre, plusz a róluk leszakadt kis ágak, ahogyan ma a lábasfejűek vagy kéthéjúak a puhatestűek nagy csoportján belül. Ezen a hihetetlen diverzifikáción kívül más események is történtek:

• Eszkaláció volt tapasztalható a planktonok bőségében.
• Elterjedt a mineralizált csontvázak jelenléte az élőlényekben.
• Kialakultak az első zátonyok.
• Az állatok elkezdték kihasználni a szubsztrát nem felületes rétegeit, vagyis elkezdték gyakorolni az ásást, mint táplálékszerzési módszert.
• Bonyolult ökológiai kölcsönhatások kezdődtek, és velük együtt a trofikus láncok kialakulása.

Az evolúciós sugárzás során, amely körülbelül 20 millió évig tartott, a ma feljegyzett 20 metazoa (állat) törzsből legalább 11 megjelent. Természetesen nem ez az egyetlen "életrobbanás", amelyet a Föld történelme során feljegyeztek. Nos, például a triász-jura tömeges kihalása lehetővé tette a későbbi dominanciát a dinoszauruszok. A fajok cseréje, amint sok ökológiai fülke felszabadul, nem újdonság, bár egyik sem volt összehasonlítható a kambriumi robbanással.

Az ebbe a geológiai osztályba tartozó leghíresebb élőlények között találjuk a trilobitokat, néhányat már kihalt ízeltlábúak, amelyek mintegy 4000 fajt tartalmaztak, és amelyek közül szerencsére nagy számban jutottak el hozzánk kövületek. További gyakori képviselői bizonyos karlábúak voltak, hasonlóak a kagylókhoz és a kagylókhoz, vagy a jól ismert az anomalocaris, a garnélarákszerű ragadozók nemzetsége, amely formás végükkel fogta meg zsákmányát Horog. Ebben az időben ezek a primitív lények a tápláléklánc csúcsán álltak a bolygó óceánjaiban.

A szakmai portálok, például a National Geographic magazin szerint azonban nagy a valószínűsége annak, hogy kicsit "túlozták" ezt az eseményt, hiszen lehetséges, hogy a különböző fajok csontvázának mineralizálódása miatt az ebből a szakaszból hozzánk került őskövületek sokkal nagyobbak., puha testű elődeik gyenge kövületképző képességét illetően.

A kambriumi evolúciós sugárzás okai

Ezen a ponton el kell határolni, hogy hipotézisekkel van dolgunk, amelyek mindegyike egyformán érvényes (több-kevesebb tudományos alátámasztással), de ez nem tesztelhető teljes mértékben. Különböző kutatási cikkek feltételezik a kambriumi robbanás lehetséges okait, amelyeket röviden bemutatunk a következő sorokban.

1. környezeti kiváltó tényezők

A víz oxigenizációját és kémiai összetételének változásait feltételezték a kambriumi robbanás legvalószínűbb környezeti kiváltóinak.

Természetesen, a táplálék oxigén jelenlétében történő metabolizálásának folyamata (sejtlégzés) sokkal több energiát termel mint az anaerob anyagcsere-pályák, ezért van biológiailag értelme az energiarobbanásnak. az élet, amikor ennek a gáznak az értéke elérte a Föld óceánjainak jelenlegi szintjét. Ennek ellenére a közelmúltban készült tanulmányok, amelyek ezekből a geológiai szakaszokból származó kőzetekben lévő bizonyos kémiai vegyületeket elemzik hogy a globális oxigén növekedése valószínűleg nem következett be olyan drasztikusan, mint a legtöbb embernél hinni.

A környezeti tápanyagok, például a foszfor vagy a nitrogén mennyiségének növekedése szintén részben magyarázhatja ezt a túlzott sugárzást., bár ez a tény nem volt közvetlen összefüggésben a fajok nagyobb diverzifikációjával vagy a sok törzs megjelenésével, mint ahogy az a kambriumban történt.

2. Fejlődési gének és molekuláris óra

A kambriumi robbanás okait nem csak olyan környezeti tényezőkben találhatta meg, mint a kontinensek összecsapása, az oxigén nagyobb jelenléte, a tápanyagok elérhetősége és sok más, az egyénen kívüli tényező, de az igazság egy része az emberi szervezet génjeiben is megtalálható. szervezetek.

Jó példa erre a Hox gének, amelyek az embrionális fejlődés során meghatározzák a test tervét élőlények más gének aktiválása vagy inaktiválása révén a test bizonyos részein (magyarázat egy nagyon kezdetleges). Például a Hox gének evolúciója magyarázhatja az összetettebb testek megjelenését ebben az időszakban..

Molekuláris órák kimutatták, hogy a három bilaterális állati kládból származó sugárzás a korai kambrium időszakban a Hox gének diverzifikációja után történt, így sajnos ez az elmélet eléggé kifogyott az elmúlt években. idő. Ha a Hox gének a kládok előtt diverzifikálódnának, ez nem lenne megfelelő magyarázat a kambriumi sugárzásra.

• Érdekelheti: "Mi az a kodon? Jellemzők és funkciók"

Darwin dilemmája

Talán meg tudjuk érteni a rejtvényt, hogy ez a gyors megjelenése az új fajok és törzsek, hiszen még ma sem adható teljesen cáfolhatatlan válasz a probléma.

Darwin beszéde mindig az élőlényekben végbemenő módosulások fokozatos egymásutánját védte, ez a tény kizárta az "evolúciós ősrobbanás" megjelenését, ami a kambriumi robbanás. Különféle tanulmányok szerint a fizikai módosulások felgyorsulása a kambrium során négyszer meghaladta a jelenlegi evolúciós mechanizmusokat, míg a genetikai variációk 5,5-szeresére növekedtek.

Amint azt a terület szakemberei jelezték, akik az elmúlt 20 évben tanulmányozták ezt a jelenséget, "mérsékelten felgyorsult és tartós evolúció néhány tízmillió év evolúciós robbanást idézhet elő”, ez a tény bizonyos mértékig megegyezik a kezdeti feltevésekkel. Darwin.

Az is igaz, hogy az új környezetek gyarmatosítása elősegítheti az evolúció sokkal gyorsabb, torzított ütemét, mivel egy innovatív jellemzőt szerző taxon evolúciós robbanást igényelhet, hogy új réseket foglaljon el. Például, ha az elsődleges adaptáció a lábak megszerzése és a földelés lenne, akkor bizonyos mértékig logikus azt gondolni, hogy a mechanizmusok Az evolúció egy időre felgyorsulna a lábon járó csoportban, mivel egyetlen evolúciós történet után több ezer üres rést találna kiaknázni. vízben.

Összegzés

Ha ezzel a sok terminológiai konglomerátummal, kavargásokkal és hipotézisekkel meg akartunk mutatni valamit, akkor az az, hogy sajnos vannak olyan kérdések, amelyekre biztosan soha nem lehet teljes választ adni. Ez a filogenetikai és paleontológiai tudományokat éppolyan izgalmassá, mint frusztrálóvá teszi, mivel Vita és veszekedés uralkodik egy olyan világban, ahol megpróbáljuk kitalálni, mi történt 530 millió évvel ezelőtt. évek. A kambriumi robbanás, bármilyen lenyűgöző is, határozott válasz nélkül maradt.

Bibliográfiai hivatkozások:

• Cambrian Explosion, wikipedia.org. november 15-én gyűjtötték össze https://es.wikipedia.org/wiki/Explosi%C3%B3n_c%C3%A1mbrica
• A kambriumi robbanás, az evolúció megértése. november 15-én gyűjtötték össze https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/side_o_0/cambrian101_01_sp
• Marshall, C. R. (2006). Az állatok kambriumi „robbanásának” magyarázata. Annu. Fordulat. föld bolygó. Sci., 34, 355-384.
• Morris, S. c. (2000). A kambriumi „robbanás”: lassú biztosíték vagy megatonna?. Proceedings of the National Academy of Sciences, 97(9), 4426-4429.
• kambriumi időszak, National Geographic. november 15-én gyűjtötték össze https://www.nationalgeographic.es/historia/periodo-cambrico
• red.escubre, Tudományos és kulturális hírközlő, Complutense University of Madrid (UCM). november 15-én gyűjtötték össze https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-10072/Redescubre%20N%C2%BA7.pdf
• Wood, R., Liu, A. G., Bowyer, F., Wilby, P. R., Dunn, F. S., Kenchington, C. G.,... és Penny, A. (2019). A környezeti változások és evolúció integrált feljegyzései kihívás elé állítják a kambriumi robbanást. Nature ecology & evolution, 3(4), 528-538.
• Zhang, X., Shu, D., Han, J., Zhang, Z., Liu, J. és Fu, D. (2014). A kambriumi robbanás kiváltó okai: hipotézisek és problémák. Gondwana Research, 25(3), 896-909.