Explozia cambriană: ce a fost și cum a influențat evoluția biologică

Evoluția ființelor vii, adică ansamblul modificărilor în caracteristicile fenotipice și genetice ale populațiilor de-a lungul generațiilor, este ceva care astăzi este luat de la sine înțeles. Înregistrările fosile și analizele genetice nu ne lasă nicio îndoială în acest sens: toate ființele actuale au o serie de strămoși, iar ființele vii sunt grupate în taxoni în funcție de grade de rudenie.

Acest concept în anul 1859 era la început, iar Darwin a postulat în cartea „Originea specii” mecanismul selecției naturale care a explicat evoluția biologică, dar nu fără anumite Rezervări.

Aici intră în joc nu atât de cunoscuta „dilema lui Darwin”, care a reprezentat un adevărat puzzle pentru gânditor în postulațiile sale de natură evolutivă. Astăzi vorbim despre radiații biologice fără precedent, într-o eră trecută și ostilă: bine ai venit la explozia cambriană.

• Articol înrudit: „Teoria evoluției biologice: ce este și ce explică”

Ce este explozia Cambriană?

Explozia Cambriană sau explozie cambriană tradus în engleză este un termen care se referă la

apariția bruscă și diversificarea rapidă a organismelor macroscopice în urmă cu aproximativ 540 de milioane de ani. Potrivit surselor de cercetare, această radiație a fost deosebit de semnificativă pentru cei mai „mari” taxoni (adică, phyla).

Asta pentru că în această perioadă au apărut majoritatea grupurilor de animale: artropode, moluște, echinoderme și cordate și 75% din subdiviziunile reprezentative de pe pământ. Mai simplu spus, s-ar putea spune că marile „puncte” ale vieții au fost stabilite în timpul Cambrianului, plus ramurile mici desprinse din ele, așa cum ar putea fi astăzi cefalopodele sau bivalvele din cadrul grupului mare de moluște. Pe lângă această diversificare incredibilă, au mai avut loc și alte evenimente:

• A avut loc o escaladare a abundenței de plancton.
• Prezența scheletelor mineralizate la ființele vii s-a răspândit.
• S-au format primele recife.
• Animalele au început să exploateze straturile nesuperficiale ale substratului, adică au început să practice săparea ca metodă de obținere a hranei.
• Au început interacțiuni ecologice complexe și odată cu ele stabilirea lanțurilor trofice.

Pe parcursul acestei radiații evolutive, care a durat aproximativ 20 de milioane de ani, au apărut cel puțin 11 din cele 20 de metazoare (animale) phyla înregistrate astăzi. Desigur, aceasta nu este singura „explozie a vieții” înregistrată de-a lungul istoriei Pământului. Ei bine, de exemplu, extincția în masă a Triasic-Jurasic a permis dominația ulterioară a dinozauri. Înlocuirea speciilor odată ce multe nișe ecologice sunt eliberate nu este nimic nou, deși niciuna dintre ele nu a fost comparabilă cu explozia cambriană.

Printre cele mai cunoscute ființe vii aparținând acestei diviziuni geologice găsim trilobiții, unii artropode deja dispărute care includeau aproximativ 4.000 de specii și dintre care, din fericire, un număr mare au ajuns la noi de fosile. Alți reprezentanți comuni au fost anumiți brahiopode, asemănătoare scoicilor și scoicilor, sau binecunoscutele anomalocaris, un gen de prădători asemănătoare creveților care și-au prins prada cu capetele lor în formă Cârlig. În acest moment, aceste ființe primitive se aflau în vârful lanțului trofic în oceanele planetei.

Totuși, potrivit portalurilor profesionale precum revista National Geographic, există probabilitatea ca acest eveniment să fi fost puțin „exagerat”, întrucât este posibil ca înregistrarea fosilă care a ajuns până la noi din această etapă să fie mult mai mare datorită mineralizării scheletelor diferitelor specii., în ceea ce privește capacitatea slabă de fosilizare a predecesorilor lor cu corp moale.

Cauzele radiațiilor evolutive cambriene

În acest moment, este necesar să delimităm că avem de-a face cu ipoteze, toate la fel de valabile (cu sprijin mai mult sau mai puțin științific), dar care nu pot fi testate pe deplin. Diverse articole de cercetare postulează posibilele cauze ale exploziei cambriene și le arătăm pe scurt în rândurile următoare.

1. declanșatoare de mediu

Oxigenarea apei și modificările compoziției sale chimice au fost postulate ca fiind cei mai probabili factori declanșatori de mediu pentru explozia cambriană.

Desigur, procesul de metabolizare a alimentelor în prezența oxigenului (respirația celulară) produce mult mai multă energie decât căile metabolice anaerobe, motiv pentru care o explozie de energie are sens biologic. viață când valorile acestui gaz au atins aproape nivelul actual al oceanelor de pe Pământ. Chiar și așa, studii recente care analizează anumiți compuși chimici din roci din aceste etape geologice raportează că, probabil, creșterea oxigenului global nu s-a produs la fel de drastic ca majoritatea oamenilor crede.

Creșterea nutrienților din mediu, cum ar fi fosforul sau azotul, ar putea explica parțial această radiație exagerată., deși acest fapt nu a fost direct corelat cu o mai mare diversificare a speciilor sau cu apariția atâtor phyla, așa cum sa întâmplat în Cambrian.

2. Genele de dezvoltare și ceasul molecular

Explozia cambriană nu și-a putut găsi motivul doar în factorii de mediu, cum ar fi ciocnirea continentelor, prezența mai mare a oxigenului, o mai mare disponibilitatea nutrienților și a multor alți factori extrinseci individului, dar o parte a adevărului ar putea fi găsită și în genele organisme.

Un exemplu clar în acest sens sunt genele Hox, care, în timpul dezvoltării embrionare, specifică planul corporal al ființe vii prin activarea sau inactivarea altor gene în anumite părți ale corpului (explicat într-un rudimentar). Evoluția genelor Hox, de exemplu, ar putea explica apariția unor corpuri mai complexe în această perioadă..

Ceasurile moleculare au arătat că radiația de la cele trei clade animale bilaterale în timpul perioadei cambriene timpurii s-a întâmplat după diversificarea genelor Hox, așa că, din păcate, această teorie s-a epuizat destul de mult în ultimii ani. timp. Dacă genele Hox s-ar diversifica înaintea cladelor, aceasta nu ar fi o explicație adecvată pentru radiația cambriană.

• Ați putea fi interesat de: „Ce este un codon? Caracteristici și funcții"

dilema lui Darwin

Poate că putem înțelege puzzle-ul pe care această apariție rapidă a noului specii și phyla, întrucât nici astăzi nu se poate da un răspuns complet de necontestat cu privire la emisiune.

Discursul lui Darwin a apărat întotdeauna succesiunea treptată a modificărilor în ființele vii, fapt care a exclus apariția unui „Big Bang evolutiv”, exact ceea ce este explozia cambriană. Conform diferitelor studii, accelerarea modificărilor fizice din timpul Cambrianului a depăşit de 4 ori mecanismele evolutive actuale, în timp ce variațiile genetice au crescut de 5,5 ori.

După cum au indicat profesioniștii din domeniu care au studiat acest fenomen în ultimii 20 de ani, „o evoluție moderat accelerată și susținută pentru câteva zeci de milioane de ani ar putea da naștere unei explozii evolutive”, fapt care, într-o oarecare măsură, este de acord cu postulațiile inițiale ale Darwin.

De asemenea, este adevărat că colonizarea noilor medii poate promova o rată de evoluție mult mai rapidă și distorsionată, deoarece un taxon care dobândește o caracteristică inovatoare ar putea necesita o explozie evolutivă pentru a ocupa noi nișe. De exemplu, dacă o adaptare primară ar fi achiziționarea de picioare și o împământare, este într-o oarecare măsură logic să credem că mecanismele evoluționar s-ar accelera pentru un timp în grupul de picioare, deoarece s-ar găsi cu mii de nișe goale de exploatat după o singură istorie evolutivă in apa.

rezumat

Dacă am vrut să arătăm un lucru cu tot acest conglomerat terminologic, divagații și ipoteze, este că, din păcate, există întrebări la care cu siguranță nu li se poate răspunde pe deplin. Acest lucru face ca științele filogenetice și paleontologice să fie pe cât de interesante, pe atât de frustrante, din moment ce Dezbaterea și slăbiciunea domnesc într-o lume în care încercăm să ghicim ce s-a întâmplat acum 530 de milioane de ani. ani. Explozia Cambriană, pe cât de impresionantă este, rămâne fără un răspuns definitiv.

Referințe bibliografice:

• Explozie cambriană, wikipedia.org. Colectat pe 15 noiembrie în https://es.wikipedia.org/wiki/Explosi%C3%B3n_c%C3%A1mbrica
• Explozia cambriană, înțelegerea evoluției. Colectat pe 15 noiembrie în https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/side_o_0/cambrian101_01_sp
• Marshall, C. R. (2006). Explicarea „exploziei” cambriene a animalelor. Annu. Rev. planeta pământului. Sci., 34, 355-384.
• Morris, S. c. (2000). „Explozia” cambriană: fuzibilă lentă sau megatonaj?. Proceedings of the National Academy of Sciences, 97(9), 4426-4429.
• Perioada Cambriană, National Geographic. Colectat pe 15 noiembrie în https://www.nationalgeographic.es/historia/periodo-cambrico
• red.escubre, Buletin de știri științifice și culturale, Universitatea Complutense din Madrid (UCM). Colectat pe 15 noiembrie în 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.,... și Penny, A. (2019). Înregistrările integrate ale schimbărilor și evoluției mediului provoacă explozia cambriană. Nature ecology & evolution, 3(4), 528-538.
• Zhang, X., Shu, D., Han, J., Zhang, Z., Liu, J. și Fu, D. (2014). Declanșatorii exploziei cambriene: ipoteze și probleme. Gondwana Research, 25(3), 896-909.