კამბრიული აფეთქება: რა იყო და როგორ იმოქმედა ბიოლოგიურ ევოლუციაზე

ცოცხალი არსებების ევოლუცია, ანუ პოპულაციების ფენოტიპურ და გენეტიკურ მახასიათებლებში ცვლილებების ერთობლიობა თაობების განმავლობაში, არის ის, რაც დღეს მიჩნეულია. ნამარხი ჩანაწერები და გენეტიკური ანალიზი ამაში ეჭვს არ გვაძლევს: ყველა ამჟამინდელ არსებას ჰყავს წინაპრების სერია და ცოცხალი არსებები დაჯგუფებულია ტაქსონებად ნათესაობის ხარისხების მიხედვით.

ეს კონცეფცია 1859 წელს საწყის ეტაპზე იყო და დარვინმა დაადგინა წიგნში "წარმოშობა სახეობები“ ბუნებრივი გადარჩევის მექანიზმი, რომელიც ხსნიდა ბიოლოგიურ ევოლუციას, მაგრამ არა გარკვეულის გარეშე ჯავშნები.

სწორედ აქ იკვეთება არცთუ ისე ცნობილი „დარვინის დილემა“, რომელიც მოაზროვნისთვის ნამდვილი თავსატეხი იყო ევოლუციური ხასიათის პოსტულაციაში. დღეს ჩვენ ვსაუბრობთ უპრეცედენტო ბიოლოგიურ გამოსხივებაზე, წარსულში და მტრულ ეპოქაში: მოგესალმებით კამბრიული აფეთქება.

დაკავშირებული სტატია: "ბიოლოგიური ევოლუციის თეორია: რა არის და რას ხსნის"

რა არის კამბრიული აფეთქება?

კამბრიული აფეთქება ან კამბრიული აფეთქება ინგლისურად თარგმნილი არის ტერმინი, რომელიც ეხება მაკროსკოპული ორგანიზმების უეცარი გამოჩენა და სწრაფი დივერსიფიკაცია დაახლოებით 540 მილიონი წლის წინ

instagram story viewer

. კვლევის წყაროების მიხედვით, ეს გამოსხივება განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი იყო „დიდი“ ტაქსონებისთვის (ე.ი. ფილასთვის).

ეს იმიტომ ხდება, რომ ამ დროს წარმოიქმნა ცხოველთა ჯგუფების უმრავლესობა: ფეხსახსრიანები, მოლუსკები, ექინოდერმები და აკორდები და დედამიწაზე წარმომადგენლობითი ქვედანაყოფების 75%. უფრო მარტივად რომ ვთქვათ, შეიძლება ითქვას, რომ ცხოვრების დიდი „მწვერვალები“ ჩამოყალიბდა კამბრიული პერიოდის განმავლობაში, პლუს მათგან მოწყვეტილი პატარა ტოტები., როგორც დღეს შეიძლება იყოს ცეფალოპოდები ან ორსარქველები მოლუსკების დიდ ჯგუფში. გარდა ამ წარმოუდგენელი დივერსიფიკაციისა, მოხდა სხვა მოვლენები:

იყო ესკალაცია პლანქტონის სიმრავლეში.
გავრცელდა ცოცხალ არსებებში მინერალიზებული ჩონჩხების არსებობა.
ჩამოყალიბდა პირველი რიფები.
ცხოველებმა დაიწყეს სუბსტრატის არაზედაპირული ფენების ექსპლუატაცია, ანუ დაიწყეს თხრის პრაქტიკა, როგორც საკვების მოპოვების მეთოდი.
დაიწყო რთული ეკოლოგიური ურთიერთქმედება და მათთან ერთად ტროფიკული ჯაჭვების ჩამოყალიბება.

მთელი ამ ევოლუციური გამოსხივების განმავლობაში, რომელიც გაგრძელდა დაახლოებით 20 მილიონი წელი, დღეს დაფიქსირებული 20 მეტაზოური (ცხოველური) ფილადან მინიმუმ 11 გამოჩნდა. რა თქმა უნდა, ეს არ არის ერთადერთი „სიცოცხლის აფეთქება“ დაფიქსირებული დედამიწის ისტორიის მანძილზე. მაგალითად, ტრიასულ-იურული პერიოდის მასობრივმა გადაშენებამ შემდგომში დომინირება დაუშვა. დინოზავრები. მრავალი ეკოლოგიური ნიშის გათავისუფლების შემდეგ სახეობების შეცვლა ახალი არ არის, თუმცა არც ერთი მათგანი არ შეედრება კამბრიულ აფეთქებას.

ყველაზე ცნობილ ცოცხალ არსებებს შორის, რომლებიც მიეკუთვნებიან ამ გეოლოგიურ განყოფილებას, გვხვდება ტრილობიტები, ზოგიერთი უკვე გადაშენებული ფეხსახსრიანები, რომლებიც მოიცავდა დაახლოებით 4000 სახეობას და რომელთაგან, საბედნიეროდ, ჩვენამდე დიდი რაოდენობა მოვიდა ნამარხების. სხვა საერთო წარმომადგენლები იყვნენ ზოგიერთი brachiopods, მსგავსი clams და cockles, ან ცნობილი anomalocaris, კრევეტების მსგავსი მტაცებლების გვარი, რომლებიც იჭერდნენ მსხვერპლს ფორმის ბოლოებით ჰუკი. ამ დროს ეს პრიმიტიული არსებები პლანეტის ოკეანეებში კვებითი ჯაჭვის სათავეში იყვნენ.

თუმცა, პროფესიონალური პორტალების მიხედვით, როგორიცაა ჟურნალი National Geographic, არსებობს იმის ალბათობა, რომ ეს მოვლენა ცოტათი „გადაჭარბებული“ იყოს, ვინაიდან შესაძლებელია, რომ ამ ეტაპიდან ჩვენამდე მოღწეული ნამარხი გაცილებით დიდი იყოს სხვადასხვა სახეობის ჩონჩხების მინერალიზაციის გამო., რაც შეეხება მათი რბილი ტანის წინამორბედების გაქვავების უნარს.

კამბრიული ევოლუციური გამოსხივების მიზეზები

ამ ეტაპზე აუცილებელია განვსაზღვროთ, რომ საქმე გვაქვს ჰიპოთეზებთან, ყველა მათგანი თანაბრად მართებულია (მეტ-ნაკლებად მეცნიერული მხარდაჭერით), მაგრამ მათი სრული შემოწმება შეუძლებელია. სხვადასხვა კვლევითი სტატიები პოსტულირებულია კამბრიული აფეთქების შესაძლო მიზეზებზე და ჩვენ მათ მოკლედ ვაჩვენებთ შემდეგ სტრიქონებში.

1. გარემოს გამომწვევები

წყლის ჟანგბადით გაჯერება და მისი ქიმიური შემადგენლობის ცვლილებები მიჩნეულია, როგორც კამბრიული აფეთქების ყველაზე სავარაუდო გარემო გამომწვევი.

Რა თქმა უნდა, საკვების მეტაბოლიზმის პროცესი ჟანგბადის თანდასწრებით (უჯრედული სუნთქვა) გაცილებით მეტ ენერგიას იძლევა ვიდრე ანაერობული მეტაბოლური გზები, რის გამოც ენერგიის აფეთქებას ბიოლოგიური აზრი აქვს. სიცოცხლე, როდესაც ამ გაზის მნიშვნელობებმა მიაღწია დედამიწის ოკეანეების თითქმის ამჟამინდელ დონეს. მიუხედავად ამისა, ბოლო კვლევები, რომლებიც აანალიზებენ ქანების გარკვეულ ქიმიურ ნაერთებს ამ გეოლოგიური ეტაპებიდან, იუწყებიან რომ გლობალური ჟანგბადის მატება ალბათ არ მოხდა ისე მკვეთრად, როგორც ადამიანების უმეტესობა დაიჯერე.

გარემო საკვები ნივთიერებების, როგორიცაა ფოსფორი ან აზოტი, მატებამ შეიძლება ნაწილობრივ ახსნას ეს გადაჭარბებული გამოსხივება., თუმცა ეს ფაქტი პირდაპირ კავშირში არ არის სახეობების უფრო დიდ დივერსიფიკაციასთან ან ამდენი ფილას გამოჩენასთან, როგორც ეს მოხდა კამბრიაში.

2. განვითარების გენები და მოლეკულური საათი

კამბრიულმა აფეთქებამ არამხოლოდ გარემოს განმსაზღვრელ ფაქტორებში იპოვა თავისი მიზეზი, როგორიცაა კონტინენტების შეჯახება, ჟანგბადის მეტი არსებობა, უფრო დიდი საკვები ნივთიერებების და მრავალი სხვა ფაქტორის ხელმისაწვდომობა, რომლებიც ინდივიდუალურია, მაგრამ სიმართლის ნაწილი ასევე შეიძლება აღმოჩნდეს ადამიანის გენებში. ორგანიზმები.

ამის ნათელი მაგალითია ჰოქსის გენები, რომლებიც ემბრიონის განვითარების დროს აკონკრეტებენ სხეულის გეგმას. ცოცხალი არსებები სხეულის გარკვეულ ნაწილებში სხვა გენების გააქტიურების ან ინაქტივაციის გზით (ახსნილია ძალიან ელემენტარული). მაგალითად, ჰოქსის გენების ევოლუციას შეუძლია ახსნას უფრო რთული სხეულების გამოჩენა მთელი ამ პერიოდის განმავლობაში..

მოლეკულურმა საათებმა აჩვენა, რომ გამოსხივება ცხოველთა სამი ორმხრივი კლადისგან ადრეული კამბრიული პერიოდის განმავლობაში ეს მოხდა ჰოქსის გენების დივერსიფიკაციის შემდეგ, ასე რომ, სამწუხაროდ, ეს თეორია ბოლო წლებში საკმაოდ ამოიწურა. დრო. თუ ჰოქსის გენები კლადებამდე დივერსიფიცირდებოდა, ეს არ იქნებოდა კამბრიული გამოსხივების ადეკვატური ახსნა.

შეიძლება დაგაინტერესოთ: „რა არის კოდონი? მახასიათებლები და ფუნქციები"

დარვინის დილემა

ალბათ ჩვენ შეგვიძლია გავიგოთ თავსატეხი, რომ ეს სწრაფი გამოჩენა ახალი სახეობა და ფილა, ვინაიდან დღესაც არ შეიძლება სრულიად უდავო პასუხის გაცემა პრობლემა.

დარვინის გამოსვლა ყოველთვის იცავდა ცოცხალ არსებებში ცვლილებების თანდათანობით თანმიმდევრობას, რაც გამორიცხავდა "ევოლუციური დიდი აფეთქების" გამოჩენას, ზუსტად ისეთი, როგორიც არის კამბრიული აფეთქება. სხვადასხვა კვლევების მიხედვით, კამბრიის დროს ფიზიკური ცვლილებების აჩქარება 4-ჯერ აღემატება ამჟამინდელ ევოლუციურ მექანიზმებს, ხოლო გენეტიკური ვარიაციები გაიზარდა 5,5-ჯერ.

როგორც დარგის პროფესიონალები მიუთითებენ, რომლებიც სწავლობდნენ ამ ფენომენს ბოლო 20 წლის განმავლობაში, „ზომიერად დაჩქარებული და მდგრადი ევოლუცია რამდენიმე ათეული მილიონი წლის განმავლობაში შეიძლება გამოიწვიოს ევოლუციური აფეთქება“, ფაქტი, რომელიც გარკვეულწილად ეთანხმება საწყის პოსტულაციას. დარვინი.

ისიც მართალია ახალი გარემოს კოლონიზაციამ შეიძლება ხელი შეუწყოს ევოლუციის ბევრად უფრო სწრაფ, დახრილ ტემპს, ვინაიდან ტაქსონი, რომელიც იძენს ინოვაციურ მახასიათებელს, შეიძლება მოითხოვოს ევოლუციური აფეთქება ახალი ნიშების დასაკავებლად. მაგალითად, თუ პირველადი ადაპტაცია იყო ფეხების მოპოვება და დამიწება, გარკვეულწილად ლოგიკურია ვიფიქროთ, რომ მექანიზმები ევოლუციური აჩქარდება ფეხის ჯგუფში გარკვეული დროით, რადგან ის აღმოჩნდება ათასობით ცარიელი ნიშით, რათა გამოიყენოს ერთი ევოლუციური ისტორიის შემდეგ. წყალში.

Შემაჯამებელი

თუ ჩვენ გვინდოდა ერთი რამ გვეჩვენებინა მთელი ამ ტერმინოლოგიური კონგლომერატით, აურზაურითა და ჰიპოთეზებით, ეს არის ის, რომ, სამწუხაროდ, არის კითხვები, რომლებზეც სრულფასოვნად პასუხს ნამდვილად ვერასოდეს გაეცემა. ეს ხდის ფილოგენეტიკისა და პალეონტოლოგიის მეცნიერებებს, რომლებიც ისეთივე საინტერესო და იმედგაცრუებულია, რადგან დებატები და ჩხუბი სუფევს სამყაროში, სადაც ჩვენ ვცდილობთ გამოვიცნოთ რა მოხდა 530 მილიონი წლის წინ. წლები. კამბრიული აფეთქება, რამდენადაც შთამბეჭდავია, საბოლოო პასუხის გარეშე რჩება.

ბიბლიოგრაფიული ცნობები:

კამბრიული აფეთქება, wikipedia.org. შეგროვებული 15 ნოემბერს ქ https://es.wikipedia.org/wiki/Explosi%C3%B3n_c%C3%A1mbrica
კამბრიული აფეთქება, ევოლუციის გაგება. შეგროვებული 15 ნოემბერს ქ https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/side_o_0/cambrian101_01_sp
მარშალი, C. რ. (2006). ცხოველების კამბრიული „აფეთქების“ ახსნა. ანნუ. რევ. დედამიწის პლანეტა. მეცნიერება, 34, 355-384.
მორისი, ს. გ. (2000). კამბრიული „აფეთქება“: ნელი დაუკრავი თუ მეგატონაჟი?. მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის შრომები, 97(9), 4426-4429.
კამბრიული პერიოდი, National Geographic. შეგროვებული 15 ნოემბერს ქ https://www.nationalgeographic.es/historia/periodo-cambrico
red.escubre, სამეცნიერო და კულტურული ახალი ამბების ბიულეტენი, Complutense University of Madrid (UCM). შეგროვებული 15 ნოემბერს ქ https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-10072/Redescubre%20N%C2%BA7.pdf
ვუდი, რ., ლიუ, ა. გ., ბოუერი, ფ., უილბი, პ. რ., დანი, ფ. ს., კენჩინგტონი, კ. გ.,... & პენი, ა. (2019). გარემოს ცვლილებისა და ევოლუციის ინტეგრირებული ჩანაწერები კამბრიული აფეთქების გამოწვევას იწვევს. ბუნების ეკოლოგია და ევოლუცია, 3(4), 528-538.
Zhang, X., Shu, D., Han, J., Zhang, Z., Liu, J., & Fu, D. (2014). კამბრიული აფეთქების გამომწვევები: ჰიპოთეზები და პრობლემები. გონდვანას კვლევა, 25 (3), 896-909.