Kambriyen patlaması: Neydi ve biyolojik evrimi nasıl etkiledi?

Canlıların evrimi, yani nesiller boyunca popülasyonların fenotipik ve genetik özelliklerinde meydana gelen değişimler dizisi, bugün doğal kabul edilen bir şeydir. Fosil kayıtları ve genetik analizler şu konuda şüpheye yer bırakmamaktadır: Günümüzdeki tüm canlıların bir dizi ataları vardır ve canlılar akrabalık derecelerine göre taksonlara ayrılmıştır.

1859 yılında bu kavram emekleme aşamasındaydı ve Darwin, "Köyün Kökeni" kitabında öne sürdü. türler” biyolojik evrimi açıklayan doğal seçilim mekanizması, ancak kesin olmadan değil Rezervasyonlar.

İşte tam burada, pek bilinmeyen "Darwin'in ikilemi" devreye giriyor ve bu, düşünür için evrimsel bir doğaya ilişkin varsayımlarında gerçek bir bilmeceydi. Bugün, geçmiş ve düşmanca bir çağda benzeri görülmemiş biyolojik radyasyondan bahsediyoruz: hoş geldiniz kambriyen patlaması.

• İlgili makale: "Biyolojik evrim teorisi: nedir ve neyi açıklar"

Kambriyen patlaması nedir?

Kambriyen Patlaması veya kambriyen patlaması İngilizce'ye çevrilmiş, atıfta bulunan bir terimdir.

yaklaşık 540 milyon yıl önce makroskobik organizmaların aniden ortaya çıkması ve hızla çeşitlenmesi. Araştırma kaynaklarına göre, bu radyasyon özellikle "daha büyük" taksonlar (yani filumlar) için önemliydi.

Bunun nedeni, hayvan gruplarının çoğunun bu dönemde ortaya çıkmasıdır: eklembacaklılar, yumuşakçalar, derisidikenliler ve kordalılar ve dünyadaki temsili alt bölümlerin %75'i. Daha basit bir ifadeyle şöyle denilebilir: yaşamın büyük "zirveleri" Kambriyen sırasında ve bunlardan kopan küçük dallarla birlikte kuruldu., bugün olabileceği gibi, büyük yumuşakçalar grubu içindeki kafadanbacaklılar veya çift kabuklular. Bu inanılmaz çeşitliliğe ek olarak, başka olaylar da meydana geldi:

• Plankton bolluğunda bir artış oldu.
• Canlılarda mineralize iskeletlerin varlığı yayılmıştır.
• İlk resifler oluştu.
• Hayvanlar, alt tabakanın yüzeysel olmayan katmanlarını kullanmaya başladılar, yani yiyecek elde etmenin bir yöntemi olarak kazmaya başladılar.
• Karmaşık ekolojik etkileşimler ve onlarla birlikte trofik zincirlerin kurulması başladı.

Yaklaşık 20 milyon yıl süren bu evrimsel radyasyon boyunca, bugün kaydedilen 20 metazoan (hayvan) filumundan en az 11'i ortaya çıktı. Elbette bu, Dünya tarihi boyunca kaydedilen tek "yaşam patlaması" değil. Örneğin, Triyas-Jurassic'in kitlesel yok oluşu, sonraki hakimiyete izin verdi. dinozorlar. Pek çok ekolojik niş boşaldığında türlerin yer değiştirmesi, hiçbiri Kambriyen patlamasıyla kıyaslanamaz olsa da, yeni bir şey değil.

Bu jeolojik bölüme ait en ünlü canlılar arasında trilobitleri buluruz. yaklaşık 4.000 tür içeren ve neyse ki büyük bir kısmı bize kadar gelen nesli tükenmiş eklembacaklılar fosillerin. Diğer yaygın temsilciler, istiridye ve midyelere benzeyen belirli brakiyopodlar veya iyi bilinenlerdi. anomalocaris, avlarını şekilli uçlarıyla yakalayan karides benzeri yırtıcı bir cins Kanca. Bu zamanda, bu ilkel varlıklar gezegenin okyanuslarındaki besin zincirinin tepesindeydiler.

Ancak National Geographic dergisi gibi profesyonel portallara göre bu olayın biraz "abartılmış" olma ihtimali var çünkü çeşitli türlerin iskeletlerinin mineralleşmesi nedeniyle bu aşamadan bize ulaşan fosil kayıtlarının çok daha büyük olması mümkündür., yumuşak gövdeli seleflerinin zayıf fosilleşme kabiliyeti ile ilgili olarak.

Kambriyen evrimsel radyasyonunun nedenleri

Bu noktada, hepsi eşit derecede geçerli (az ya da çok bilimsel destekle) ancak tam olarak test edilemeyen hipotezlerle uğraştığımızı sınırlamamız gerekir. Çeşitli araştırma makaleleri, Kambriyen patlamasının olası nedenlerini öne sürüyor ve bunları aşağıdaki satırlarda kısaca gösteriyoruz.

1. çevresel tetikleyiciler

Suyun oksijenlenmesi ve kimyasal bileşimindeki değişikliklerin, Kambriyen patlaması için en olası çevresel tetikleyiciler olduğu varsayılmıştır.

Elbette, Oksijen varlığında (hücresel solunum) gıdayı metabolize etme süreci çok daha fazla enerji verir. Anaerobik metabolik yollardan daha fazla, bu yüzden bir enerji patlaması biyolojik olarak anlamlıdır. bu gazın değerleri Dünya'daki okyanusların neredeyse bugünkü seviyelerine ulaştığında hayat. Buna rağmen, bu jeolojik aşamalardan kayalardaki belirli kimyasal bileşikleri analiz eden son araştırmalar, küresel oksijendeki artışın muhtemelen çoğu insan kadar şiddetli bir şekilde meydana gelmediğini inanmak.

Fosfor veya nitrojen gibi çevresel besinlerdeki artışlar da bu abartılı radyasyonu kısmen açıklayabilir., ancak bu gerçek, Kambriyen'de olduğu gibi, türlerin daha fazla çeşitlenmesi veya çok sayıda filumun ortaya çıkması ile doğrudan ilişkilendirilmemiştir.

2. Gelişimsel genler ve moleküler saat

Kambriyen patlamasının sebebini sadece kıtaların çarpışması, oksijenin daha fazla bulunması, daha fazla oksijen bulunması gibi çevresel belirleyicilerde bulamamıştı. Besinlerin mevcudiyeti ve bireye dışsal olan diğer birçok faktör, ancak gerçeğin bir kısmı bireyin genlerinde de bulunabilir. organizmalar.

Bunun açık bir örneği, embriyonik gelişim sırasında canlının vücut planını belirleyen Hox genleridir. vücudun belirli bölgelerindeki diğer genlerin aktivasyonu veya inaktivasyonu yoluyla canlı varlıklar (çok açıklanır) ilkel). Örneğin Hox genlerinin evrimi, bu dönem boyunca daha karmaşık cisimlerin ortaya çıkışını açıklayabilir..

Moleküler saatler, erken Kambriyen döneminde üç iki taraflı hayvan soyundan gelen radyasyonun olduğunu göstermiştir. Hox genlerinin çeşitlendirilmesinden sonra oldu, bu yüzden ne yazık ki bu teori son yıllarda biraz buharını tüketti. zaman. Eğer Hox genleri sınıflardan önce çeşitlenmiş olsaydı, bu Kambriyen radyasyonu için yeterli bir açıklama olmazdı.

• İlginizi çekebilir: "Kodon nedir? Özellikler ve işlevler"

Darwin'in ikilemi

Belki de bu yeni hızlı ortaya çıkışın bilmecesini anlayabiliriz. türler ve filumlar, çünkü bugün bile tamamen reddedilemez bir cevap verilemez. sorun.

Darwin'in konuşmasında her zaman canlılardaki kademeli değişimlerin savunulması, Kambriyen patlaması gibi bir "evrimsel Büyük Patlama"nın ortaya çıkmasının mümkün olmadığı bir gerçektir. Çeşitli araştırmalara göre, Kambriyen sırasındaki fiziksel değişikliklerin hızlanması, mevcut evrimsel mekanizmaların 4 katını aştı., genetik varyasyonlar ise 5,5 kat arttı.

Son 20 yılda bu fenomeni inceleyen alandaki profesyonellerin belirttiği gibi, "orta derecede hızlandırılmış ve sürekli bir evrim birkaç on milyonlarca yıl boyunca evrimsel bir patlamaya yol açabilir”, bu, bir dereceye kadar, ilk varsayımlarla aynı fikirde olan bir gerçektir. Darwin.

Ayrıca şu da doğru yeni ortamların kolonizasyonu, çok daha hızlı, çarpık bir evrim oranını destekleyebilir, çünkü yenilikçi bir özellik kazanan bir takson, yeni nişler işgal etmek için evrimsel bir patlama gerektirebilir. Örneğin, birincil adaptasyon bacakların edinilmesi ve zeminde oturmaksa, mekanizmaların bir dereceye kadar mantıklı olduğunu düşünmek mantıklıdır. Ayaklı grupta evrim bir süre hızlanacak, çünkü tek bir evrimsel geçmişin ardından sömürülecek binlerce boş nişle karşılaşacaktı. Suda.

Özet

Tüm bu terminolojik yığın, saçmalıklar ve hipotezlerle bir şey göstermek istiyorsak, ne yazık ki hiçbir zaman tam olarak cevaplanamayacak sorular olduğudur. Bu durum filogenetik ve paleontoloji bilimlerini heyecan verici olduğu kadar sinir bozucu hale getirmektedir. 530 milyon yıl önce ne olduğunu tahmin etmeye çalıştığımız bir dünyada tartışma ve küstahlık hüküm sürüyor. yıl. Kambriyen Patlaması, etkileyici olduğu kadar kesin bir yanıttan yoksundur.

Bibliyografik referanslar:

• Kambriyen Patlaması, wikipedia.org. 15 Kasım'da toplandı https://es.wikipedia.org/wiki/Explosi%C3%B3n_c%C3%A1mbrica
• Kambriyen Patlaması, Evrimi Anlamak. 15 Kasım'da toplandı https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/side_o_0/cambrian101_01_sp
• Marshall, Ç. R. (2006). Hayvanların Kambriyen "patlamasını" açıklamak. Annu. Rev. Dünya gezegeni. Sci., 34, 355-384.
• Moris, S. C. (2000). Kambriyen "patlaması": yavaş sigorta mı yoksa megatonaj mı? Ulusal Bilimler Akademisi Tutanakları, 97(9), 4426-4429.
• Kambriyen Dönemi, National Geographic. 15 Kasım'da toplandı https://www.nationalgeographic.es/historia/periodo-cambrico
• red.escubre, Bilimsel ve kültürel haber bülteni, Madrid Complutense Üniversitesi (UCM). 15 Kasım'da toplandı 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.,... & Penny, A. (2019). Çevresel değişim ve evrimin entegre kayıtları, Kambriyen Patlamasına meydan okuyor. Doğa ekolojisi ve evrimi, 3(4), 528-538.
• Zhang, X., Shu, D., Han, J., Zhang, Z., Liu, J., & Fu, D. (2014). Kambriyen patlamasını tetikleyenler: hipotezler ve problemler. Gondvana Araştırması, 25(3), 896-909.