Камбријска експлозија: шта је била и како је утицала на биолошку еволуцију
Еволуција живих бића, односно скуп промена фенотипских и генетских карактеристика популација кроз генерације, нешто је што се данас подразумева. Фосилни записи и генетске анализе не остављају никакве сумње у ово: сва тренутна бића имају низ предака и жива бића су груписана у таксоне према степену сродства.
Овај концепт је 1859. године био у повоју, а Дарвин је постулирао у књизи „Порекло врста” механизам природне селекције који је објаснио биолошку еволуцију, али не без извесних Резервације.
Ту на сцену ступа не тако позната „Дарвинова дилема“, која је била права загонетка за мислиоца у његовим постулацијама еволуционе природе. Данас говоримо о биолошком зрачењу без преседана, у прошлом и непријатељском добу: добродошли у камбријска експлозија.
- Повезани чланак: "Теорија биолошке еволуције: шта је то и шта објашњава"
Шта је камбријска експлозија?
Камбријска експлозија или камбријска експлозија преведен на енглески је термин који се односи на изненадна појава и брза диверзификација макроскопских организама пре око 540 милиона година
. Према изворима истраживања, ово зрачење је било посебно значајно за „веће“ таксоне (тј., пхила).То је зато што је за то време настала већина животињских група: чланконожаци, мекушци, бодљикожаши и хордати и 75% репрезентативних подјединица на земљи. Једноставније речено, могло би се рећи да велики "врхови" живота су успостављени током камбрија, плус мале гране које су се одцепиле од њих, као што би данас могли бити главоношци или шкољке у оквиру велике групе мекушаца. Поред ове невероватне диверзификације, десили су се и други догађаји:
- Дошло је до ескалације у обиљу планктона.
- Ширило се присуство минерализованих скелета у живим бићима.
- Настали су први гребени.
- Животиње су почеле да експлоатишу неповршне слојеве супстрата, односно почеле су да практикују копање као метод добијања хране.
- Почеле су сложене еколошке интеракције, а са њима и успостављање трофичких ланаца.
Током овог еволуционог зрачења, које је трајало око 20 милиона година, појавило се најмање 11 од 20 типова метазоа (животиња) забележених данас. Наравно, ово није једина „експлозија живота“ забележена у историји Земље. Па, на пример, масовно изумирање тријаса-јуре омогућило је каснију доминацију диносауруса. Замена врста када се многе еколошке нише испразне није ништа ново, иако ниједна од њих није била упоредива са експлозијом у Камбрију.
Међу најпознатијим живим бићима која припадају овој геолошкој области налазимо трилобите, неке већ изумрли чланконожаци који су укључивали око 4.000 врста и од којих је, срећом, велики број дошао до нас фосила. Други чести представници били су извесни брахиоподи, слични шкољкама и псима, или познати аномалоцарис, род предатора сличних шкампима који су свој плен хватали својим обликованим крајевима Хоок. У то време, ова примитивна бића су била на врху ланца исхране у океанима планете.
Међутим, према стручним порталима попут часописа Натионал Геограпхиц, постоји вероватноћа да је овај догађај мало „преувеличан“, јер могуће је да је фосилни запис који је до нас дошао са ове фазе много већи због минерализације скелета разних врста, у вези са лошом способношћу фосилизације њихових претходника меког тела.
Узроци камбријског еволуционог зрачења
На овом месту је неопходно да разграничимо да је реч о хипотезама, које су све подједнако валидне (са мање или више научне подршке), али то се не може у потпуности проверити. Разни истраживачки чланци постулирају могуће разлоге за камбријску експлозију и ми их укратко приказујемо у наредним редовима.
1. еколошки покретачи
Оксигенација воде и промене у њеном хемијском саставу су претпостављени као највероватнији еколошки окидачи за камбријску експлозију.
Наравно, процес метаболизма хране у присуству кисеоника (ћелијско дисање) даје много више енергије него анаеробни метаболички путеви, због чега експлозија енергије има биолошки смисао. живота када су вредности овог гаса достигле скоро тренутне нивое океана на Земљи. Чак и тако, извјештавају недавне студије које анализирају одређена хемијска једињења у стенама из ових геолошких фаза да се повећање глобалног кисеоника вероватно није догодило тако драстично као већина људи веровати.
Повећање хранљивих материја у животној средини као што су фосфор или азот такође може делимично да објасни ово претерано зрачење., иако ова чињеница није директно повезана са већом диверзификацијом врста или појавом толиког броја типова, као што се десило у камбрију.
2. Развојни гени и молекуларни сат
Камбријска експлозија није могла пронаћи свој разлог само у еколошким детерминантама као што су сукоб континената, веће присуство кисеоника, веће доступност хранљивих материја и многих других фактора који су екстринзични за појединца, али део истине се такође може наћи у генима организми.
Јасан пример за то су Хок гени, који током ембрионалног развоја одређују план тела живих бића кроз активацију или инактивацију других гена у одређеним деловима тела (објашњено у веома рудиментарни). Еволуција Хок гена, на пример, могла би да објасни појаву сложенијих тела током овог периода..
Молекуларни сатови су показали да зрачење из три билатералне животињске кладе током раног камбријског периода то се догодило након диверзификације Хок гена, тако да је нажалост ова теорија поприлично истрошила последњих година. време. Ако би се Хок гени диверзификовали пре кладова, ово не би било адекватно објашњење за камбријско зрачење.
- Можда ће вас занимати: „Шта је кодон? Карактеристике и функције"
Дарвинова дилема
Можда можемо да разумемо загонетку да је ова брза појава новог врста и фил, будући да се ни данас не може дати потпуно непобитан одговор у вези са питање.
Дарвинов говор је увек бранио постепени низ модификација у живим бићима, чињеница која је искључила појаву „еволуционог Великог праска“, управо оно што је камбријска експлозија. Према различитим студијама, убрзање физичких модификација током камбрија је 4 пута премашило тренутне еволуционе механизме, док су се генетске варијације повећале 5,5 пута.
Као што указују професионалци у овој области који су проучавали овај феномен у последњих 20 година, „умерено убрзана и одржива еволуција за неколико десетина милиона година могло би да изазове еволуциону експлозију“, чињеница која се у извесној мери слаже са почетним постулацијама Дарвин.
Такође је тачно да колонизација нових средина може промовисати много бржу, искривљену стопу еволуције, пошто би таксон који добија иновативну карактеристику могао да захтева еволуциону експлозију да би заузео нове нише. На пример, ако је примарна адаптација била стицање ногу и уземљење, донекле је логично мислити да су механизми еволуционизам би се на неко време убрзао у групи са ногама, јер би се нашао са хиљадама празних ниша које би требало да искористи након једне еволуционе историје у води.
Резиме
Ако смо хтели да покажемо једну ствар са свим овим терминолошким конгломератом, лутањима и хипотезама, то је да, нажалост, постоје питања на која се сигурно никада не може у потпуности одговорити. Ово чини филогенетику и палеонтологију наукама које су подједнако узбудљиве колико и фрустрирајуће, јер Дебате и препирке владају у свету у коме покушавамо да погодимо шта се догодило пре 530 милиона година. године. Камбријска експлозија, колико год импресивна била, остаје без коначног одговора.
Библиографске референце:
- Камбријска експлозија, википедиа.орг. Сакупљено 15. новембра у https://es.wikipedia.org/wiki/Explosi%C3%B3n_c%C3%A1mbrica
- Камбријска експлозија, Разумевање еволуције. Сакупљено 15. новембра у https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/side_o_0/cambrian101_01_sp
- Маршал, Ц. Р. (2006). Објашњавање камбријске „експлозије“ животиња. Анну. Рев. земаљска планета. Сци., 34, 355-384.
- Морис, С. ц. (2000). Камбријска „експлозија“: спори фитиљ или мегатонажа?. Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес, 97(9), 4426-4429.
- Камбријски период, Натионал Геограпхиц. Сакупљено 15. новембра у https://www.nationalgeographic.es/historia/periodo-cambrico
- ред.есцубре, Билтен вести о науци и култури, Универзитет Цомплутенсе у Мадриду (УЦМ). Сакупљено 15. новембра у https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-10072/Redescubre%20N%C2%BA7.pdf
- Воод, Р., Лиу, А. Г., Бовиер, Ф., Вилби, П. Р., Дан, Ф. С., Кенцхингтон, Ц. Г.,... & Пени, А. (2019). Интегрисани записи о промени животне средине и еволуцији изазивају Камбријску експлозију. Екологија природе и еволуција, 3(4), 528-538.
- Зханг, Кс., Сху, Д., Хан, Ј., Зханг, З., Лиу, Ј., и Фу, Д. (2014). Окидачи за камбријску експлозију: хипотезе и проблеми. Гондвана Ресеарцх, 25(3), 896-909.