9 द लास्ट बिग बैंग राष्ट्रवाद और एकभाषावाद के उद्भव का संक्षिप्त वर्णन टिमोथी बेक्रॉफ्ट के यूरोप में राष्ट्रवाद (1789-1945। - कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस, 1998) में किया गया है। डेविड नेटटल और सुजैन रोमाईन की पुस्तक में विश्व भाषाओं के लुप्त होने की चर्चा की गई है

5.2. जैविक विस्फोट और पदार्थ की कमी

आर्थ्रोपोड्स की उत्पत्ति - "आर्थ्रोपोडाइज़ेशन" (वेंडियन और कैम्ब्रियन काल) "पूर्व-आणविक युग" में वैज्ञानिकों के पास उनके निपटान में तीन वैज्ञानिक विषय थे, जिनकी मदद से जीवों के विकासवादी इतिहास का पुनर्निर्माण करना संभव था: 1. तुलनात्मक शरीर रचना विज्ञान, 2.

संज्ञानात्मक विस्फोट मैकियावेलियन खुफिया की परिकल्पना 1980 के दशक के अंत में उभरी और तब से लगातार गति पकड़ रही है। 2006 में, नॉक्सविले में टेनेसी विश्वविद्यालय के सर्गेई गेवरिलेट्स और आरोन वोज़ ने एक गणितीय मॉडल विकसित किया जो स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है

10. सांस्कृतिक विस्फोट मस्तिष्क के आकार में वृद्धि के बाद होमो सेपियन्स के लिए दुनिया को जीतने की संभावनाएं खुल गईं, मानव लहर अफ्रीका से बाहर निकल गई और पीढ़ी दर पीढ़ी पुरानी दुनिया में बह गई, अपने रास्ते में सब कुछ दूर कर दिया . संस्कृति, पहले अगोचर, फिर यहाँ, फिर

वे पहले से मौजूद जीवों के वंशज नहीं होने के कारण लगभग अचानक कैम्ब्रियन की सीमा पर उठे।

हालांकि, अन्य अध्ययनों, दोनों ने 1970 और बाद में डेटिंग की, ने उल्लेख किया कि आधुनिक प्रजातियों के समान जटिल जानवर कैम्ब्रियन की शुरुआत से बहुत पहले पैदा हुए थे। किसी भी मामले में, कैम्ब्रिअन से बहुत पहले जीवन के अस्तित्व के पक्ष में कई सबूत एजेंडे से "कैम्ब्रियन विस्फोट" के सवाल को जीवन के अचानक उद्भव की घटना के रूप में हटा दिया गया था।

कैम्ब्रियन की सीमा पर जीवन रूपों की जटिलता और विविधता में अगली वृद्धि के कारणों और तंत्रों का सवाल खुला रहता है, जो गायब हैनान और वेंडियन बायोटा के वंशज नहीं हैं। आज तक, "कैम्ब्रियन विस्फोट" की समस्याएं दो प्रमुख मुद्दों पर केंद्रित हैं:

• क्या प्रारंभिक कैम्ब्रियन में जीवों की विविधता और जटिलता में वास्तव में "विस्फोटक" वृद्धि हुई थी, और
• इतनी तेजी से विकास का कारण क्या हो सकता है।

सूत्रों की जानकारी

प्रीकैम्ब्रियन और अर्ली कैम्ब्रियन के बीच की सीमा पर घटनाओं का एक सटीक कालक्रम बनाना एक महत्वपूर्ण कठिनाई प्रस्तुत करता है। इस वजह से, कैम्ब्रियन विस्फोट की चर्चा के ढांचे में कुछ घटनाओं के अनुक्रम और अंतर्संबंध के विवरण पर कुछ सावधानी के साथ विचार किया जाना चाहिए।

डेटिंग के साथ समस्याओं के अलावा, कैम्ब्रियन सीमा पर घटनाओं का अध्ययन पेलियोन्टोलॉजिकल सामग्री की कमी के कारण बाधित होता है। दुर्भाग्य से, अध्ययन की अवधि हम से जितनी अधिक होगी, उसके जीवाश्म अध्ययन के लिए उतने ही कम सुलभ होंगे। अन्य बातों के अलावा, इसके कारण हैं:

जीवों के अवशेष

जीवाश्मों के साथ, कैम्ब्रियन जमा में असामान्य होते हैं उच्च संख्याजमाराशियां जिनकी छाप संरक्षित है नरम भागविभिन्न जीवों के शरीर। इस तरह के प्रिंट हमें उन जानवरों के बारे में विस्तार से अध्ययन करने की अनुमति देते हैं जो जीवाश्म के रूप में संरक्षित नहीं हैं, साथ ही जीवों की आंतरिक संरचना और कामकाज जो आमतौर पर केवल गोले, रीढ़, पंजे आदि द्वारा दर्शाए जाते हैं।

कैम्ब्रियन में, सबसे महत्वपूर्ण जमा हैं: अर्ली कैम्ब्रियन

मध्य कैम्ब्रियन

और अपर कैम्ब्रियन डिपॉजिट

• ऑरस्टेन (स्वीडन)।

यद्यपि इन सभी निक्षेपों ने जीवों के शारीरिक विवरण को उत्कृष्ट रूप से संरक्षित किया है, वे परिपूर्ण से बहुत दूर हैं। अधिकांश कैम्ब्रियन जीव, शायद, उनमें बिल्कुल भी प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं, क्योंकि जमा विशिष्ट परिस्थितियों (भूस्खलन या ज्वालामुखी राख, जो बहुत जल्दी शरीर के नरम भागों को संरक्षित करते हैं) में बनाए गए थे। इसके अलावा, ज्ञात जमा केवल कैम्ब्रियन की सीमित अवधि को कवर करते हैं और प्रभावित नहीं करते हैं महत्वपूर्ण समयशुरू होने से ठीक पहले। चूंकि अच्छी तरह से संरक्षित दफन आम तौर पर दुर्लभ होते हैं, और जीवाश्म जमा अत्यंत दुर्लभ होते हैं, इसलिए यह बहुत कम संभावना है कि वे सभी प्रकार के जीवों का प्रतिनिधित्व करते हैं जो अस्तित्व में हैं।

जीवित जीवों द्वारा छोड़े गए जीवाश्म पैरों के निशान

जीवाश्म पदचिन्हों में मुख्य रूप से बचे हुए पथों और गड्ढों का समावेश होता है समुद्र तल. इस तरह के ट्रैक अत्यंत महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे शोधकर्ता को उन जीवों के डेटा प्रदान करते हैं जिनके शरीर को जीवाश्मों में संरक्षित नहीं किया गया है। अक्सर, केवल वे ही उस अवधि से संबंधित जीवों का अध्ययन करना संभव बनाते हैं जहां से ऐसे निशान छोड़ने में सक्षम जानवरों के अवशेष संरक्षित नहीं किए गए हैं। यद्यपि ट्रैक को उन जीवों के लिए सटीक रूप से विशेषता देना संभव नहीं है जो उन्हें छोड़ गए हैं, ट्रैक अपेक्षाकृत जटिल जानवरों (उदाहरण के लिए, केंचुआ जैसे) के अस्तित्व के लिए जल्द से जल्द सबूत प्रदान कर सकते हैं।

भू-रासायनिक अवलोकन

कैम्ब्रियन की निचली सीमा और इसकी शुरुआत से संबंधित भूवैज्ञानिक चट्टानों में, तीन तत्वों की समस्थानिक संरचना में मजबूत उतार-चढ़ाव नोट किए जाते हैं - स्ट्रोंटियम (87 Sr / 86 Sr), सल्फर (34 S / 32 S) और कार्बन (13 C /) 12 सी)।

• सामूहिक विनाश. जीवों के बड़े पैमाने पर विलुप्त होने से तलछट में 12 सी आइसोटोप के अनुपात में सीधे वृद्धि होनी चाहिए और इस प्रकार 13 सी / 12 सी अनुपात कम हो जाना चाहिए।
• मीथेन का उत्सर्जन. पर्माफ्रॉस्ट और महाद्वीपीय शेल्फ पर, बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित मीथेन अणु पानी के अणुओं के "पिंजरे" में फंस जाते हैं, जिससे मीथेन क्लैथ्रेट नामक मिश्रण बनता है। जीवित जीवों द्वारा उत्पादित होने के कारण, यह मीथेन 12 सी आइसोटोप से समृद्ध होता है। जैसे ही तापमान बढ़ता है या वायुमंडलीय दबाव गिरता है, क्लैथ्रेट टूट जाते हैं। यह क्षय कार्बन-12 से समृद्ध संग्रहीत मीथेन को वायुमंडल में छोड़ता है। वातावरण में, मीथेन कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तित हो जाती है, और कार्बन डाइऑक्साइड खनिजों के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन -12 की अधिकता के साथ कार्बनयुक्त चट्टानें बनाती है। परिणामस्वरूप, भूगर्भीय निक्षेपों की समस्थानिक संरचना 12 C की ओर खिसक जाती है।

तुलनात्मक शरीर रचना

Cladistics जीवों के "विकासवादी पेड़" के निर्माण की एक विधि है, जो अक्सर उनकी शारीरिक संरचना की तुलना करके होती है। इस तरह के विश्लेषण की मदद से, आधुनिक और जीवाश्म दोनों जीवों की एक दूसरे के साथ तुलना की जा सकती है ताकि उनके विकास के पाठ्यक्रम को स्थापित किया जा सके। कई मामलों में यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि समूह ए अवश्य ही उपस्थित हुआ होगा समूहों से पहलेबी और सी, चूंकि वे ए की तुलना में एक दूसरे के समान हैं। अपने आप में (पीलेओन्टोलॉजिकल उत्खनन के डेटा के साथ सहसंबंध के बिना), यह विधि उस समय के बारे में कुछ नहीं कहती है जब परिवर्तन हुए, लेकिन यह अनुक्रम को पुनर्स्थापित करने में सक्षम है जीवों के विकासवादी विकास की।

आण्विक फाईलोजेनेटिक्स

पैलियोन्टोलॉजिकल सबूत

इस खंड में, मुख्य साक्ष्य को जमा के गठन के समय का आदेश दिया गया है जिसमें यह पाया गया था, क्योंकि कैम्ब्रियन विस्फोट के अध्ययन में डेटिंग एक केंद्रीय मुद्दा है। साथ ही इस काल के जीवाश्मों के कालक्रम की अस्पष्टता को भी ध्यान में रखना चाहिए।

खोजों की समीक्षा कैम्ब्रियन से बहुत पहले से शुरू होती है और प्रारंभिक ऑर्डोविशियन में समाप्त होती है, क्योंकि एक राय है कि मुख्य प्रकार के आधुनिक जीवों का गठन कैम्ब्रियन से पहले शुरू हुआ और समाप्त हुआ।

आणविक फ़ाइलोजेनेटिक डेटा (1.2 - 0.5 Ga)

आणविक फ़ाइलोजेनेटिक डेटा की कालानुक्रमिक व्याख्या के संबंध में अभी भी बहस चल रही है:

किसी भी मामले में, आणविक फ़ाइलोजेनेटिक्स के आंकड़े बताते हैं कि "कैम्ब्रियन विस्फोट" के 10 मिलियन वर्ष (लगभग 543-533 मिलियन वर्ष पूर्व) से परे, मुख्य प्रकार के जानवरों का गठन एक बहुत लंबी प्रक्रिया थी।

मेटाज़ोन्स के प्रीकैम्ब्रियन निशान

अप्रत्यक्ष और प्रत्यक्ष दोनों जीवाश्म विज्ञान के प्रमाण हैं कि बहुकोशिकीय जीव पहले कैम्ब्रियन की शुरुआत से बहुत पहले पैदा हुए थे।

जीवाणु मैट की गिरावट (1.25 Ga)

प्रीकैम्ब्रियन स्ट्रोमेटोलाइट

आधुनिक स्ट्रोमेटोलाइट्स। पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया।

स्ट्रोमेटोलाइट्स लगभग 3 अरब साल पहले के जीवाश्म रिकॉर्ड का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। उनका उत्कर्ष 1.25 अरब साल पहले की अवधि में आता है, जिसके बाद वे (कुल संख्या और विविधता दोनों में) घटने लगे। कैम्ब्रियन की शुरुआत तक, यह कमी पहले से ही लगभग 20% थी।

गिरावट के लिए सबसे आम व्याख्या यह धारणा है कि जीवाणु मैट बनाने वाले सूक्ष्मजीव अन्य जीवित जीवों द्वारा शिकार किए गए थे (जो लगभग 1 अरब साल पहले से ही जटिल शिकारियों के अस्तित्व को इंगित करना चाहिए)। इस धारणा की पुष्टि स्ट्रोमेटोलाइट्स की विविधता और प्रचुरता के बीच देखे गए विरोधाभासों से होती है - एक तरफ, और समृद्धि समुद्री जीव- दूसरे के साथ। इस प्रकार, स्ट्रोमेटोलाइट्स की बार-बार गिरावट देर से ऑर्डोविशियन में हुई - समुद्री जीवों की विविधता और बहुतायत के एक और "प्रकोप" के तुरंत बाद। ऑर्डोविशियन-सिलूरियन और पर्मियन-ट्राइसिक विलुप्त होने के दौरान, स्ट्रोमेटोलाइट्स की वसूली फिर से देखी गई - बाद में गिरावट के साथ समुद्री जीवों की वसूली हुई।

अक्रितार्कों के बीच सुरक्षा के साधनों का विकास। प्रारंभिक भविष्यवाणी (1 गा)

Acritarchs एक अनिश्चित प्रकृति के जीवाश्म जीवाश्म हैं, आमतौर पर एककोशिकीय और बहुकोशिकीय शैवाल के अल्सर के गोले। पहली बार वे 2 अरब साल पहले की जमाराशियों में पाए गए।

लगभग 1 अरब साल पहले उनकी संख्या, विविधता, आकार, संरचनात्मक जटिलता और, विशेष रूप से, संख्या और प्रकार की रीढ़ में तेज वृद्धि हुई थी। वैश्विक हिमाच्छादन के दौरान आर्किटेक की संख्या में तेजी से कमी आई, लेकिन बाद में पैलियोजोइक में पहले से ही अधिकतम विविधता की उपलब्धि के साथ बरामद हुई।

1 अरब साल पहले के उनके असाधारण रूप से कांटेदार रूप शिकारियों के अस्तित्व का संकेत दे सकते हैं जो उन्हें कुचलने या उन्हें पूरा निगलने के लिए पर्याप्त हैं। छोटे नियोप्रोटेरोज़ोइक जीवों के अन्य समूहों में भी शिकारियों के खिलाफ कुछ प्रकार की रक्षा होती है।

बहुकोशिकीय जीवों द्वारा छोड़े गए निशान (1 अरब वर्ष)

भारत में, 1 अरब साल पहले के तलछट में जीवाश्म होते हैं जो नरम चट्टान के माध्यम से और उसके माध्यम से आगे बढ़ने वाले जीवों के निशान हो सकते हैं। पाए गए निशान स्पष्ट रूप से सीधे साइनोबैक्टीरियल मैट की एक परत के नीचे छोड़े गए थे जो समुद्र तल को ढकते थे। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि पटरियों का आकार 5 मिमी तक के तीन-परत बहुकोशिकीय जीवों के क्रमाकुंचन के कारण होता है - दूसरे शब्दों में, ऐसे जानवर जिनका व्यास केंचुओं के बराबर था, और संभवतः एक कोइलम था। अन्य शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि ये और इसी तरह के 600 मिलियन वर्ष से अधिक पुराने जीवित जीवों द्वारा नहीं, बल्कि भौतिक प्रक्रियाओं द्वारा छोड़े गए थे।

Doushanto से बहुकोशिकीय भ्रूण (632-550 Ma)

हालांकि, 2007 में एक जटिल खोल (580-550 मिलियन वर्ष की आयु की चट्टानों में) से घिरे भ्रूणों की खोज से संकेत मिलता है कि डौशान्टो में जीवाश्म बहुकोशिकीय अकशेरुकी के अंडे को आराम देने से ज्यादा कुछ नहीं हैं। इसके अलावा, यह स्पष्ट हो गया कि डूशांटो (632 मा) की पूर्व चट्टानों में पाए गए कुछ एक्रिटार्क वास्तव में ऐसे भ्रूणों के गोले का प्रतिनिधित्व करते हैं।

दुशान्तुओ का एक और जीवाश्म - वर्नानिमलकुला(0.1 से 0.2 मिमी व्यास से, लगभग 580 मिलियन वर्ष की आयु) - कई वैज्ञानिकों द्वारा तीन-परत द्विपक्षीय जीव के अवशेष के रूप में माना जाता है, जिसमें एक संपूर्ण, यानी केंचुआ या मोलस्क जैसा जटिल जानवर होता है। संदेह के बावजूद जैविक प्रकृतिये जीवाश्म, चूंकि सभी 10 नमूने पाए गए वर्नानिमलकुलाएक ही आकार और विन्यास के हैं, यह संभावना नहीं है कि ऐसी एकरूपता अकार्बनिक प्रक्रियाओं का परिणाम है।

हाल ही में दोशंतुओ जमा भी 13C/12C कार्बन समस्थानिक अनुपात में तेज गिरावट दिखाते हैं। हालांकि यह परिवर्तन दुनिया भर में है, यह अन्य समय के साथ मेल नहीं खाता है प्रमुख ईवेंटजैसे सामूहिक विलोपन। संभावित स्पष्टीकरणजीवों के परस्पर विकास और समुद्री जल की रासायनिक संरचना में परिवर्तन की "श्रृंखला प्रतिक्रिया" में शामिल हैं। बहुकोशिकीय जीव, जो पानी से कार्बन को सक्रिय रूप से अवशोषित करते हैं, समुद्र के पानी में घुली ऑक्सीजन की सांद्रता में वृद्धि में योगदान कर सकते हैं, बदले में, नए बहुकोशिकीय जीवों (जैसे कि) का उद्भव प्रदान करते हैं। नामपोइकिया).

एडियाकरन जीव (610-543 Ma)

स्प्रिगिन

एडियाकारन काल के बहुकोशिकीय जीवाश्म पहले ऑस्ट्रेलिया में एडियाकरन हिल्स में खोजे गए थे, और फिर अन्य क्षेत्रों से जमा में: चार्नवुड फ़ॉरेस्ट (इंग्लैंड) और एवलॉन प्रायद्वीप (कनाडा)। ये जीवाश्म 610-543 मिलियन वर्ष पुराने हैं (एडियाकरन काल कैम्ब्रियन से पहले का है)। उनमें से अधिकांश ने कई सेंटीमीटर मापा और अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में काफी बड़े थे। इनमें से कई जीवों का एडियाकरन काल से पहले या बाद में रहने वाली किसी भी प्रजाति के साथ कोई समानता नहीं है। यह सुझाव दिया गया है कि एडियाकरन जीवों के सबसे "अजीब" प्रतिनिधियों को एक अलग राज्य - "वेंडोज़ोआ" (वेंडोज़ोआ) को सौंपा जाना चाहिए। यह उनमें से है कि चरनिया शामिल है - एडियाकरन काल (उम्र - 580 मिलियन वर्ष) की सबसे प्राचीन खोज।

हालांकि, कुछ एडियाकारन जीव बाद के जीवों के अग्रदूत साबित हो सकते हैं:

सिंक में छेद क्लाउडिना. "शिकारी-शिकार" प्रणाली में चयन

कुछ स्थानों पर 20% तक जीवाश्म क्लाउडिनाशिकारियों द्वारा छोड़े गए 15 से 400 माइक्रोन के व्यास वाले छेद होते हैं। कुछ क्लाउडिनाकई बार क्षतिग्रस्त हो गए थे, जो हमलों से बचने की उनकी क्षमता को इंगित करता है (शिकारी खाली गोले पर फिर से हमला नहीं करते हैं)। बहुत समान क्लाउडिनाजीवाश्मों सिनोट्यूबुलिट्सएक ही कब्रगाह में पाए जाने वाले छिद्रों में बिल्कुल भी छेद नहीं होते हैं। इस तरह की चयनात्मकता पहले से ही आकार वर्गों के विकासवादी चयन के एडियाकरन काल में अस्तित्व का संकेत दे सकती है, साथ ही भविष्यवाणी के जवाब में शिकार की विशेषज्ञता, जिसे कैम्ब्रियन विस्फोट के कारणों में से एक माना जाता है।

जीवों द्वारा छोड़े गए निशानों की बढ़ती विविधता (565-543 Ma)

सबसे पहले एडियाकरन जीवाश्म, जो 610-600 मिलियन वर्ष पहले के थे, में केवल निडारियंस द्वारा छोड़े गए निशान थे। लगभग 565 मिलियन वर्ष पहले, अधिक जटिल निशान दिखाई देते हैं। उन्हें छोड़ने के लिए, जीवों को एक त्वचा-पेशी थैली की आवश्यकता होती है, और उनकी सामान्य संरचना cnidarians या फ्लैटवर्म की तुलना में अधिक जटिल होती है।

कैम्ब्रियन (लगभग 543 Ma) की शुरुआत से ठीक पहले, कई नए ट्रैक दिखाई देते हैं, जिनमें ईमानदार बिल भी शामिल हैं। राजनयिकऔर स्कोलिथोस), साथ ही संभावित आर्थ्रोपोड्स के निशान ( क्रूज़ियानाऔर रसोफाइकस) ईमानदार बिल इस बात के प्रमाण हैं कि कृमि जैसे जानवरों ने नए व्यवहार और संभवतः नई शारीरिक क्षमताएं हासिल कर ली हैं। निशान क्रूज़ियानाऔर रसोफाइकसआर्थ्रोपोड्स के तत्काल पूर्ववर्तियों में एक एक्सोस्केलेटन के अस्तित्व के बारे में बात करें, हालांकि शायद बाद में उतना कठोर नहीं है।

कैम्ब्रियन जीवाश्म

शैल जीव (543-533 Ma)

जीवाश्म "छोटे शेली फॉना" के रूप में जाना जाता है (इंग्लैंड। छोटे शेली जीवाश्म) दुनिया के विभिन्न हिस्सों में पाए गए हैं और वेंडियन (नेमाकिट-डाल्डिनियन स्टेज) के अंत तक और कैम्ब्रियन (टॉमोटियन स्टेज) की शुरुआत के बाद से पहले 10 एमए तक पाए गए हैं। इनमें जीवाश्मों का एक बहुत ही विविध संग्रह शामिल है: सुई, स्क्लेराइट्स (कवच की प्लेटें), ट्यूब, आर्कियोसाइट (स्पंज या उनके करीब जानवरों का एक समूह), साथ ही साथ छोटे गोले, ब्राचिओपोड्स और घोंघे जैसे मोलस्क की याद ताजा करते हैं, हालांकि बहुत छोटा (लंबाई में 1-2 मिमी)।

अर्ली कैम्ब्रियन ट्रिलोबाइट्स और इचिनोडर्म्स (530 Ma)

फॉना सीरियस पाससेट (527 मा)

सीरियस पाससेट ग्रीनलैंड दफन का सबसे आम जीवाश्म आर्थ्रोपोड है। ठोस (खनिज) शरीर के अंगों के साथ कई जीव भी हैं: त्रिलोबाइट्स, चियोलाइट्स, स्पंज, ब्राचिओपोड। इचिनोडर्म और मोलस्क पूरी तरह से अनुपस्थित हैं।

सीरियस पाससेट के सबसे विचित्र जीव थे पम्बदेलुरियनऔर केरीग्माचेला. उनके लंबे, नरम-खंडित शरीर, अधिकांश खंडों पर व्यापक "पंख" की एक जोड़ी और पीठ पर खंडित उपांगों की एक जोड़ी के साथ, उन्हें विसंगति के समान बनाते हैं। उसी समय, "पंख" की ऊपरी सतह के बाहरी हिस्सों में नालीदार सतहें थीं, जो गलफड़े हो सकती हैं। प्रत्येक "पंख" के नीचे एक छोटा बोनलेस पैर होता है। यह संरचना आपको उन्हें आर्थ्रोपोड्स के साथ जोड़ने की अनुमति देती है।

चेंगजियांग जीव (525-520 मा)

हाइकोइचिथिस - पुनर्निर्माण

Anomalocaris - पुनर्निर्माण

मतिभ्रम - पुनर्निर्माण

चेंगजियांग काउंटी (युक्सी शहर, युन्नान प्रांत, चीन) में कई जीवाश्म स्थलों से इस जीव का वर्णन किया गया है। सबसे महत्वपूर्ण है माओतियांशान शीले- एक दफन जिसमें नरम शरीर वाले जानवरों के जीवाश्म बहुत अच्छी तरह से दर्शाए गए हैं। चेंगजियांग जीव 525-520 मिलियन वर्ष पूर्व की अवधि का है - प्रारंभिक कैम्ब्रियन के मध्य में, कई मिलियन वर्ष बाद सीरियस पाससेटऔर कम से कम 10 Ma बर्गेस शेल से पहले का है।

जीवाश्मों में सबसे प्राचीन कॉर्डेट्स (जिस प्रकार से सभी कशेरुकी हैं) के शरीर के अंग पाए गए थे:

एक ही जमा में आर्थ्रोपोड के करीब समूहों के प्रतिनिधि पाए गए:

ये जीव शायद समूह के हैं लोबोपोडिया, ओनिकोफोरा किस आधुनिक समूह से संबंधित है।

चेंगजियांग के लगभग आधे जीवाश्म आर्थ्रोपोड हैं, जिनमें से कुछ में कठोर, खनिजयुक्त एक्सोस्केलेटन थे, जैसे कि बाद के समुद्री आर्थ्रोपोड। केवल 3% जीवों में कठोर गोले (ज्यादातर त्रिलोबाइट्स) थे। कई अन्य प्रकार के जानवरों के प्रतिनिधि भी यहाँ पाए गए हैं:

• Priapulids (समुद्री कीड़े को फेंकना - घात शिकारियों);
• ब्रिसल-जॉड (समुद्री अकशेरूकीय जो प्लवक का हिस्सा हैं);
• Ctenophores (आंतों, बाह्य रूप से जेलीफ़िश के समान);
• इचिनोडर्म्स (स्टारफिश, समुद्री खीरे, आदि),
• चियोलाइट्स (रहस्यमय जानवर जिनके छोटे शंक्वाकार गोले थे),

अर्ली कैम्ब्रियन क्रस्टेशियंस (520 Ma)

बर्गेस शेल (515 Ma)

मुख्य लेख: बर्गेस शेल

मारेला

पिकाया - पुनर्निर्माण

बर्गेस शेल कैम्ब्रियन काल का पहला ज्ञात बड़ा दफन स्थल है, जिसकी खोज 1909 में वोलकॉट ने की थी। 1970 के दशक में व्हिटिंगटन और उनके सहयोगियों द्वारा जीवाश्मों के पुनर्विश्लेषण ने गोल्ड की पुस्तक का आधार बनाया। विचित्र जीवन”, जिसने कैम्ब्रियन विस्फोट को आम जनता के लिए खोल दिया।

बर्गेस जीवाश्म स्लेट्स में, आर्थ्रोपोड सबसे आम हैं, लेकिन उनमें से कई असामान्य और वर्गीकृत करने में मुश्किल हैं:

ओपेबिनिया - पुनर्निर्माण

Wiwaxia - पुनर्निर्माण

इसके अलावा, विदेशी जीवों के नमूने दफन में प्रस्तुत किए जाते हैं:

कैम्ब्रियन के बाद नए पारिस्थितिक तंत्र और प्रकारों का उदय

कैम्ब्रियन-ऑर्डोविशियन सीमा पर एक प्रमुख विलुप्त होने के कारण, समुद्री जीवों की बाद की वसूली के दौरान ही विशिष्ट पैलियोजोइक समुद्री पारिस्थितिक तंत्र का गठन किया गया था। ब्रायोज़ोअन से संबंधित सबसे पुराने जीवाश्म भी सबसे पहले ऑर्डोविशियन काल में खोजे गए थे - "कैम्ब्रियन विस्फोट" के बाद।

जाँच - परिणाम

बहुकोशिकीय के उद्भव की लंबी प्रक्रिया

डार्विन के समय में, जीवाश्मों के बारे में जो कुछ भी ज्ञात था, उसने सुझाव दिया कि मुख्य प्रकार के मेटाज़ोन केवल कुछ मिलियन वर्षों के भीतर उत्पन्न हुए और बने - प्रारंभिक से मध्य कैम्ब्रियन तक। 1980 के दशक तक, ये विचार अभी भी मान्य थे।

हालांकि, हाल की खोजों से पता चलता है कि कैम्ब्रियन की शुरुआत से पहले कम से कम कुछ तीन-परत द्विपक्षीय जीव मौजूद थे: किम्बरेलाप्रारंभिक मोलस्क के रूप में माना जा सकता है, और इन जीवाश्मों के पास चट्टानों पर खरोंच एक मोलस्क जैसी खिला विधि (555 मिलियन वर्ष पूर्व) का सुझाव देते हैं। अगर हम मान लें कि वर्नानिमलकुलाएक तीन-परत द्विपक्षीय कोलोम था, यह जटिल जानवरों के उद्भव को और 25-50 मिलियन वर्ष पहले पीछे धकेलता है। शेल होल डिटेक्शन क्लाउडिनाएडियाकारन काल के अंत में उन्नत शिकारियों की उपस्थिति का भी सुझाव देता है। इसके अलावा, मध्य-एडियाकरन काल (लगभग 565 मिलियन वर्ष पूर्व) के जीवाश्मों में कुछ निशान ऐसे जानवरों द्वारा छोड़े जा सकते हैं जो फ्लैटवर्म की तुलना में अधिक जटिल होते हैं और जिनमें त्वचा-पेशी थैली होती है।

इससे बहुत पहले, स्ट्रोमेटोलाइट्स (लगभग 1.25 अरब साल पहले की शुरुआत) की लंबी गिरावट जानवरों के शुरुआती उद्भव की बात करती है, जिस पर "कुतरना" काफी मुश्किल है। एक ही समय में एक्रिटार्क में रीढ़ की प्रचुरता और विविधता में वृद्धि इस निष्कर्ष की ओर ले जाती है कि तब भी इस तरह के संरक्षण के लिए आवश्यक होने के लिए शिकारी काफी बड़े थे। कैम्ब्रियन विस्फोट से संबंधित समय पैमाने के दूसरे छोर पर, किसी को कैम्ब्रियन के अंत तक वर्तमान जीवों के कई मुख्य प्रकारों की अनुपस्थिति पर ध्यान देना चाहिए, और विशिष्ट पैलियोज़ोइक पारिस्थितिक तंत्र - ऑर्डोविशियन तक।

इस प्रकार, आज के दृष्टिकोण का खंडन किया जाता है, जिसके अनुसार "आधुनिक" स्तर की जटिलता (जीवित अकशेरुकी जीवों की तुलना में) के जानवर प्रारंभिक कैम्ब्रियन के केवल कुछ मिलियन वर्षों के भीतर उत्पन्न हुए। हालांकि, आधुनिक फ़ाइला का विशाल बहुमत पहली बार कैम्ब्रियन में दिखाई दिया (मोलस्क, इचिनोडर्म और आर्थ्रोपोड्स के अपवाद के साथ, संभवतः एडियाकरन काल में उभर रहा था)। इसके अलावा, कैम्ब्रियन की शुरुआत में टैक्सोनॉमिक विविधता में एक विस्फोटक वृद्धि भी देखी गई थी।

प्रारंभिक कैम्ब्रिअन में टैक्सोनोमिक विविधता का "विस्फोट"

"वर्गीकरण विविधता" का अर्थ उन जीवों की संख्या से है जो उनकी संरचना में महत्वपूर्ण रूप से भिन्न हैं। साथ ही, "रूपात्मक विविधता" का अर्थ प्रजातियों की कुल संख्या है और मूल "डिज़ाइनों" की संख्या के बारे में कुछ नहीं कहता है (एक छोटी संख्या में बुनियादी प्रकार की संरचनात्मक संरचना के कई रूप संभव हैं)। इसमें कोई संदेह नहीं है कि प्रारंभिक कैम्ब्रियन में टैक्सोनॉमिक विविधता में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई और पूरे अवधि में इस स्तर पर बनी रही - हम लगभग एक ही समय में आधुनिक दिखने वाले जानवरों (जैसे क्रस्टेशियंस, इचिनोडर्म और मछली) को पा सकते हैं, और अक्सर - और में Anomalocaris और जैसे जीवों के साथ सामान्य अंत्येष्टि हल्किएरिया, जिन्हें आधुनिक प्रजातियों के "चाचा" या "महान-चाचा" माना जाता है।

करीब से जांच से एक और आश्चर्य का पता चलता है - कुछ आधुनिक दिखने वाले जानवर, जैसे कि प्रारंभिक कैम्ब्रियन क्रस्टेशियंस, ट्रिलोबाइट्स और ईचिनोडर्म, जीवित समूहों के कुछ "चाचा" या "महान-चाचा" की तुलना में पहले जमा में हैं, जिन्होंने कोई प्रत्यक्ष वंश नहीं छोड़ा। यह जीवाश्म निक्षेपों के निर्माण में विराम और भिन्नता का परिणाम हो सकता है, या इसका अर्थ यह हो सकता है कि आधुनिक जीवों के पूर्वज अलग-अलग समय पर और संभवतः अलग-अलग दरों पर विकसित हुए।

"विस्फोट" के संभावित कारण

इस तथ्य के बावजूद कि कैम्ब्रियन से पहले (और संभवतः बहुत पहले) जटिल तीन-परत वाले जानवर मौजूद थे, प्रारंभिक कैम्ब्रियन में विकासवादी विकास बेहद तेज लगता है। इस "विस्फोटक" विकास के कारणों को समझाने के लिए कई प्रयास किए गए हैं।

पर्यावरण परिवर्तन

ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ाना

पृथ्वी के आरंभिक वातावरण में बिल्कुल भी मुक्त ऑक्सीजन नहीं थी। ऑक्सीजन जो आधुनिक जानवर सांस लेते हैं - दोनों हवा में और पानी में घुलते हैं - अरबों वर्षों के प्रकाश संश्लेषण का उत्पाद है, मुख्य रूप से सूक्ष्मजीव (जैसे साइनोबैक्टीरिया)। लगभग 2.5 अरब साल पहले, वातावरण में ऑक्सीजन की सांद्रता में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई थी। उस समय तक, सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित सभी ऑक्सीजन पूरी तरह से ऑक्सीजन के लिए उच्च आत्मीयता वाले तत्वों के ऑक्सीकरण पर खर्च की जाती थी, जैसे कि लोहा। जब तक वे पूरी तरह से जमीन पर और समुद्र की ऊपरी परतों में बंधे नहीं थे, तब तक वातावरण में केवल स्थानीय "ऑक्सीजन ओसेस" मौजूद थे।

ऑक्सीजन की कमी लंबे समय तक बड़े जटिल जीवों के विकास को रोक सकती है। समस्या यह है कि एक जानवर ऑक्सीजन की मात्रा को अवशोषित कर सकता है वातावरण, सतह क्षेत्र द्वारा सीमित है (सबसे जटिल जानवरों में फेफड़े और गलफड़े; त्वचा - सरल लोगों में)। जीवन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा जीव के द्रव्यमान और आयतन से निर्धारित होती है, जो आकार बढ़ने पर क्षेत्र की तुलना में तेजी से बढ़ती है। हवा और पानी में ऑक्सीजन की सांद्रता में वृद्धि इस सीमा को कमजोर या पूरी तरह से समाप्त कर सकती है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एडियाकारन काल में पहले से ही बड़े वेंडोबियोन्ट्स के अस्तित्व के लिए पर्याप्त मात्रा में ऑक्सीजन मौजूद थी। हालांकि, ऑक्सीजन सांद्रता में और वृद्धि (एडियाकरन और कैम्ब्रियन काल के बीच) जीवों को प्रदान कर सकती है अतिरिक्त ऊर्जामूल रूप से अधिक जटिल शरीर संरचनाओं के विकास के लिए आवश्यक पदार्थों (जैसे कोलेजन) के उत्पादन के लिए, जिसमें शिकार और इसके खिलाफ सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है।

स्नोबॉल पृथ्वी

इस बात के प्रचुर प्रमाण हैं कि देर से नियोप्रोटेरोज़ोइक (प्रारंभिक एडियाकरन काल सहित) में पृथ्वी एक वैश्विक हिमनद के अधीन थी, जिसके दौरान इसका अधिकांश भाग बर्फ से ढका हुआ था, और सतह का तापमान भूमध्य रेखा पर भी जमने के करीब था। कुछ शोधकर्ता बताते हैं कि यह परिस्थिति कैम्ब्रियन विस्फोट से निकटता से संबंधित हो सकती है, क्योंकि सबसे पहले ज्ञात जीवाश्म अंतिम पूर्ण हिमनद की समाप्ति के तुरंत बाद की अवधि से हैं।

हालांकि, जीवों के आकार और जटिलता में बाद की वृद्धि के साथ ऐसी आपदाओं के एक कारण संबंध को इंगित करना मुश्किल है। शायद, कम तामपानसमुद्र में ऑक्सीजन की सांद्रता में वृद्धि - समुद्र के पानी में इसकी घुलनशीलता लगभग दोगुनी हो जाती है जब तापमान 30 डिग्री सेल्सियस से 0 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है।

कार्बन की समस्थानिक संरचना में उतार-चढ़ाव

एडियाकारन और कैम्ब्रियन काल की सीमा पर तलछट में, बहुत तेज गिरावट होती है, इसके बाद प्रारंभिक कैम्ब्रियन में कार्बन आइसोटोप 13 सी / 12 सी के अनुपात में असामान्य रूप से मजबूत उतार-चढ़ाव होता है।

कई वैज्ञानिकों ने माना है कि मूल गिरावट कैम्ब्रियन की शुरुआत से ठीक पहले बड़े पैमाने पर विलुप्त होने के कारण है। . यह भी माना जा सकता है कि विलुप्त होना स्वयं मीथेन क्लैथ्रेट के पिछले क्षय का परिणाम था। यह व्यापक रूप से ज्ञात है कि मीथेन का उत्सर्जन और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ वातावरण की बाद की संतृप्ति विभिन्न पर्यावरणीय आपदाओं के साथ वैश्विक ग्रीनहाउस प्रभाव का कारण बनती है। इसी तरह की तस्वीर (13 सी / 12 सी अनुपात में बाद के उतार-चढ़ाव के साथ तेज गिरावट) ट्राइसिक में देखी गई थी, जब जीवन बड़े पैमाने पर पर्मियन विलुप्त होने से उबर रहा था।

हालांकि, यह समझाना मुश्किल है कि बड़े पैमाने पर विलुप्त होने से टैक्सोनोमिक और रूपात्मक विविधता में तेज वृद्धि कैसे हो सकती है। हालांकि बड़े पैमाने पर विलुप्त होने, जैसे कि पर्मियन और क्रेटेशियस-पैलियोजीन, के कारण संख्या में बाद में वृद्धि हुई विशेष प्रकारमहत्वहीन से "प्रमुख" तक, हालांकि, दोनों ही मामलों में, पारिस्थितिक निचे को अन्य, लेकिन समान रूप से जटिल जीवों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। उसी समय, नए पारिस्थितिकी तंत्र में टैक्सोनोमिक या रूपात्मक विविधता का कोई अचानक विकास नहीं देखा गया।

कई शोधकर्ताओं ने माना कि अर्ली कैम्ब्रियन में 13 सी / 12 सी के अनुपात में प्रत्येक अल्पकालिक कमी मीथेन की रिहाई का प्रतिनिधित्व करती है, जो कि छोटे होने के कारण ग्रीनहाउस प्रभावऔर तापमान में वृद्धि के कारण रूपात्मक विविधता में वृद्धि हुई। लेकिन यह परिकल्पना भी कैम्ब्रियन की शुरुआत में टैक्सोनॉमिक विविधता में तेज वृद्धि की व्याख्या नहीं करती है।

जीवों के विकास पर आधारित स्पष्टीकरण

कई सिद्धांत इस विचार पर आधारित हैं कि जानवरों के भ्रूण से वयस्कों तक विकसित होने के तरीके में अपेक्षाकृत छोटे बदलाव शरीर के आकार में नाटकीय बदलाव ला सकते हैं।

द्विपक्षीय विकास की प्रणाली का उदय

होक्स जीन विभिन्न समूहजानवर इतने समान हैं कि, उदाहरण के लिए, आप मानव "आंख गठन" जीन को ड्रोसोफिला भ्रूण में ट्रांसप्लांट कर सकते हैं, जिससे एक आंख का निर्माण होगा - लेकिन यह एक ड्रोसोफिला आंख होगी, इसी के सक्रियण के लिए धन्यवाद " काम कर रहे" जीन। इससे पता चलता है कि हॉक्स जीन के एक समान सेट की उपस्थिति का मतलब जीवों की शारीरिक समानता नहीं है (क्योंकि एक ही हॉक्स जीन मानव और कीट आंखों जैसी विभिन्न संरचनाओं के गठन को नियंत्रित कर सकते हैं)। इसलिए, इस तरह की प्रणाली के उद्भव से विविधता में तेज वृद्धि हो सकती है - रूपात्मक और वर्गीकरण दोनों।

चूंकि एक ही हॉक्स जीन सभी ज्ञात द्विपक्षीय जीवों के भेदभाव को नियंत्रित करते हैं, इसलिए किसी विशेष अंग के बनने से पहले उत्तरार्द्ध की विकासवादी रेखाएं अलग हो गई होंगी। इस प्रकार, सभी द्विपक्षीय जीवों का "अंतिम सामान्य पूर्वज" छोटा, शारीरिक रूप से सरल, और सबसे अधिक संभावना के लिए अतिसंवेदनशील रहा होगा। पूर्ण अपघटनजीवाश्मों में संरक्षित नहीं है। यह परिस्थिति इसकी खोज को बेहद असंभव बनाती है। हालांकि, कई venodobionts (उदाहरण के लिए, किम्बरेला, स्प्रिगिन या अरकारुआ), एक द्विपक्षीय शरीर संरचना हो सकती है (कई वैज्ञानिकों के अनुसार, ऐसा नहीं है - वेनोडोबियंट्स की समरूपता द्विपक्षीय नहीं है, लेकिन स्लाइडिंग है, जो मूल रूप से उन्हें अन्य जीवों से अलग करती है)। इस प्रकार, ऐसी विकास प्रणाली कैम्ब्रियन विस्फोट से कम से कम कई दसियों लाख साल पहले उत्पन्न हो सकती थी। इस मामले में, इसे समझाने के लिए कुछ अतिरिक्त कारणों की आवश्यकता है।

यौन प्रजनन का विकास

जो जीव यौन प्रजनन का उपयोग नहीं करते हैं वे बहुत कम बदलते हैं। अधिकांश यौन प्रजनन वाले जीवों में, संतान प्रत्येक माता-पिता से अपने जीन का लगभग 50% प्राप्त करते हैं। इसका मतलब यह है कि जीनोम की जटिलता में एक छोटी सी वृद्धि भी शरीर की संरचना और आकार में कई बदलावों को जन्म दे सकती है। अधिकांश जैविक जटिलता संभवतः अपेक्षाकृत की क्रिया से उत्पन्न होती है सरल नियमसेलुलर ऑटोमेटा के रूप में कार्य करने वाली बड़ी संख्या में कोशिकाओं पर (इस तरह के प्रभाव का एक उदाहरण जीवन का कॉनवे गेम है, जहां जटिल आकार और जटिल व्यवहार केवल पर कार्य करने वाली कोशिकाओं द्वारा प्रदर्शित किए जाते हैं सरल नियम) बहुत आदिम और समान जीवों के लिए कैम्ब्रियन विस्फोट के दौरान यौन प्रजनन या इसके महत्वपूर्ण विकास की संभावित उपस्थिति का मतलब यह हो सकता है कि उनके अंतर-विशिष्ट और अधिक दूर के अंतर-प्रजनन की संभावना थी। इसने नाटकीय रूप से परिवर्तनशीलता में वृद्धि की। केवल जीनोम के विकास के साथ ही वास्तव में अलग-थलग प्रजातियां दिखाई देती हैं जो दूसरों के साथ परस्पर क्रिया नहीं करती हैं। इस तरह के आधुनिक जीवों का एक उदाहरण मूंगा है।

विकास पथ

कुछ वैज्ञानिकों का सुझाव है कि जैसे-जैसे जीव अधिक जटिल होते जाते हैं, विकासवादी परिवर्तन होते जाते हैं सामान्य संरचनाशरीर ने अपने मौजूदा भागों के बेहतर विशेषज्ञता की दिशा में माध्यमिक परिवर्तनों को आरोपित किया। इससे जीवों के नए वर्गों के प्राकृतिक चयन से गुजरने की संभावना कम हो जाती है - "बेहतर" पूर्वजों के साथ प्रतिस्पर्धा के कारण। नतीजतन, जैसे ही सामान्य (वर्गीकरण वर्ग के स्तर पर) संरचना बनती है, एक "विकास पथ" बनता है, और शरीर की स्थानिक संरचना "जमे हुए" होती है। तदनुसार, मुख्य वर्गों के विकास के शुरुआती चरणों में नए वर्गों का गठन "आसान" होता है, और उनका आगे का विकास निम्न वर्गीय स्तरों पर होता है। इसके बाद, इस विचार के लेखक ने बताया कि कैम्ब्रियन विस्फोट के लिए ऐसा "फ्रीज" मुख्य स्पष्टीकरण नहीं है।

इस विचार का समर्थन करने वाले जीवाश्म अस्पष्ट हैं। यह ध्यान दिया गया है कि एक ही वर्ग के जीवों में भिन्नताएं अक्सर क्लैड विकास के पहले चरण में सबसे बड़ी होती हैं। उदाहरण के लिए, कुछ कैम्ब्रियन त्रिलोबाइट वक्ष खंडों की संख्या में बहुत भिन्न होते हैं, और बाद में यह विविधता काफी कम हो गई है। हालांकि, सिलुरियन ट्रिलोबाइट्स के नमूनों की संरचना में उतनी ही उच्च परिवर्तनशीलता पाई गई जितनी कि अर्ली कैम्ब्रियन वाले। शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि कुल गिरावटविविधता पारिस्थितिक या कार्यात्मक सीमाओं से जुड़ी है। उदाहरण के लिए, त्रिलोबाइट्स (आधुनिक वुडलाइस के सदृश) द्वारा उत्तल शरीर संरचना विकसित करने के बाद खंडों की संख्या में कम भिन्नता की उम्मीद की जा सकती है, जो इसे बचाने का एक प्रभावी तरीका है।

पर्यावरण स्पष्टीकरण

इस तरह के स्पष्टीकरण के बीच बातचीत पर ध्यान केंद्रित करते हैं विभिन्न प्रकार केजीव। इनमें से कुछ परिकल्पनाएँ खाद्य श्रृंखलाओं में परिवर्तन से संबंधित हैं; अन्य लोग शिकारियों और शिकार के बीच हथियारों की दौड़ पर विचार करते हैं जो प्रारंभिक कैम्ब्रियन में कठोर शरीर के अंगों के विकास का कारण हो सकता है; कई अन्य परिकल्पनाएं सह-विकास के अधिक सामान्य तंत्रों पर ध्यान केंद्रित करती हैं (सबसे प्रसिद्ध परागण करने वाले कीड़ों के साथ फूलों के पौधों के सह-विकास का हालिया उदाहरण है)।

शिकारियों और शिकार के बीच "हथियारों की दौड़"

परिभाषा के अनुसार, भविष्यवाणी शिकार की मृत्यु को मानती है, जो इसे प्राकृतिक चयन का सबसे मजबूत कारक और त्वरक बनाती है। शिकार पर बेहतर अनुकूलन के लिए दबाव शिकारियों की तुलना में अधिक मजबूत होना चाहिए - क्योंकि, शिकार के विपरीत, उनके पास बनाने का मौका होता है पुनः प्रयास करें(इस विषमता को "जीवन बनाम दोपहर का भोजन" सिद्धांत के रूप में जाना जाता है - शिकारी केवल अपना दोपहर का भोजन खोने का जोखिम उठाता है, जबकि शिकार अपने जीवन को जोखिम में डालता है)।

हालांकि, इस बात के सबूत हैं (उदाहरण के लिए, स्पाइनी एक्रिटार्क के जीवाश्म, साथ ही क्लॉडिनिड्स के खोल में बने छेद) कि कैम्ब्रियन की शुरुआत से बहुत पहले भविष्यवाणी मौजूद थी। इसलिए, यह संभावना नहीं है कि यह अपने आप में कैम्ब्रियन विस्फोट का कारण बना, हालांकि इस दौरान उत्पन्न होने वाले जीवों के शारीरिक रूपों पर इसका एक मजबूत प्रभाव था।

फाइटोफेज की उपस्थिति

स्टेनली (1973) ने सुझाव दिया कि 700 मिलियन वर्ष पहले प्रोटोजोआ (एकल-कोशिका वाले यूकेरियोट्स) की उपस्थिति, "निबलिंग" माइक्रोबियल मैट, ने खाद्य श्रृंखलाओं का बहुत विस्तार किया और जीवों की विविधता में वृद्धि होनी चाहिए थी। हालाँकि, आज यह ज्ञात है कि "कुतरना" 1 अरब साल से भी पहले पैदा हुआ था, और स्ट्रोमेटोलाइट्स का विलुप्त होना लगभग 1.25 बिलियन साल पहले शुरू हुआ था - "विस्फोट" से बहुत पहले।

प्लवक के आकार और विविधता में वृद्धि

भू-रासायनिक अवलोकन स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि प्लवक का कुल द्रव्यमान पहले से ही प्रारंभिक प्रोटेरोज़ोइक में वर्तमान के बराबर हो गया था। हालांकि, कैम्ब्रियन तक, प्लवक ने गहरे समुद्र में रहने वाले जीवों के पोषण में महत्वपूर्ण योगदान नहीं दिया, क्योंकि उनके शरीर इतने छोटे थे कि वे जल्दी से समुद्र में डूब नहीं सकते थे। सूक्ष्म प्लवक अन्य प्लवक द्वारा खाए गए थे या गहरे परतों में प्रवेश करने से बहुत पहले समुद्र की ऊपरी परतों में रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा नष्ट कर दिए गए थे, जहां वे नेकटन और बेंथोस (तैराकी जीव और समुद्र तल के निवासियों, क्रमशः) के लिए भोजन बन सकते थे।

प्रारंभिक कैम्ब्रियन जीवाश्मों की संरचना में, मेसोज़ोप्लांकटन (मध्यम आकार का प्लवक, नग्न आंखों को दिखाई देने वाला) पाया गया था, जो सूक्ष्म प्लवक (मुख्य रूप से फाइटोप्लांकटन - प्लवक "वनस्पति") को फ़िल्टर कर सकता था। नया मेसोज़ोप्लांकटन अवशेषों का स्रोत हो सकता है, साथ ही साथ कैप्सूल के रूप में मलमूत्र भी तेजी से जलमग्न हो सकता है - ये नेकटन और बेंथोस के लिए भोजन हो सकते हैं, जिससे वे आकार और विविधता में बढ़ सकते हैं। यदि कार्बनिक कण बाद में दफनाने के परिणामस्वरूप समुद्र तल पर पहुँच गए, तो उन्हें मुक्त कार्बन की सांद्रता को कम करते हुए पानी में ऑक्सीजन की सांद्रता बढ़ानी चाहिए थी। दूसरे शब्दों में, मेसोज़ोप्लांकटन की उपस्थिति ने समुद्र के गहरे हिस्सों को भोजन और ऑक्सीजन दोनों के साथ समृद्ध किया, और इस तरह बनाया संभव उपस्थितिऔर गहरे समुद्र के बड़े और अधिक विविध निवासियों का विकास।

अंत में, मेसोज़ोप्लांकटन के बीच फाइटोफेज का उद्भव बड़े मेसोज़ोप्लांकटन शिकारियों के लिए एक अतिरिक्त पारिस्थितिक स्थान बना सकता है, जिनके शरीर, समुद्र में डूबने से, भोजन और ऑक्सीजन के साथ इसे और समृद्ध करते हैं। संभवतः, मेसोज़ोप्लांकटन के बीच पहले शिकारी बेंटिक लार्वा थे, जिसका आगे का विकास एडियाकरन काल के समुद्रों में शिकार में सामान्य वृद्धि का परिणाम था।

कई खाली निचे

जेम्स डब्ल्यू. वैलेंटाइन ने कई पेपरों में निम्नलिखित धारणाएँ बनाईं: शरीर की संरचना में अचानक परिवर्तन "शर्मनाक" हैं; यदि इसे लक्षित पारिस्थितिक क्षेत्र के लिए बहुत कम (या नहीं) प्रतिस्पर्धा का सामना करना पड़ता है तो परिवर्तन मौजूद होने की अधिक संभावना है। उत्तरार्द्ध आवश्यक है ताकि नए प्रकार के जीवों को अपनी नई भूमिका के अनुकूल होने के लिए पर्याप्त समय मिल सके।

इस परिस्थिति को इस तथ्य की ओर ले जाना चाहिए कि पारिस्थितिकी तंत्र के गठन के प्रारंभिक चरणों में प्रमुख विकासवादी परिवर्तनों के कार्यान्वयन की संभावना बहुत अधिक है, इस तथ्य के कारण कि बाद के विविधीकरण लगभग सभी पारिस्थितिक निशानों को भर देते हैं। भविष्य में, हालांकि नए प्रकार के जीवों का उदय जारी है, खाली निचे की कमी पारिस्थितिकी तंत्र में उनके प्रसार को रोकती है।

वैलेंटाइन मॉडल कैम्ब्रियन विस्फोट की विशिष्टता को अच्छी तरह से समझाता है - यह केवल एक बार क्यों हुआ और इसकी अवधि सीमित क्यों थी।

टिप्पणियाँ

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37. नैमार्क, ऐलेनादुशान्तुओ भ्रूण के रहस्य का पता चला है। लोकप्रिय विज्ञान परियोजना "तत्व" (12 अप्रैल, 2007)। मूल से 24 अगस्त 2011 को पुरालेखित। 21 मई 2008 को पुनःप्राप्त।

उसी पुस्तक "द ओरिजिन ऑफ स्पीशीज़" में, चार्ल्स डार्विन ने लिखा: "यदि एक ही वर्ग से संबंधित कई प्रजातियाँ अस्तित्व में आने लगीं इसके साथ ही, तो यह उस सिद्धांत के लिए एक मौत का झटका होगा जो प्राकृतिक चयन द्वारा एक सामान्य पूर्वज से विकास प्रदान करता है।

आधुनिक वैज्ञानिक, जीवाश्म अवशेषों का विस्तार से अध्ययन करने के बाद, आश्वस्त हैं कि जीवित प्राणी पृथ्वी पर अचानक प्रकट हुए। तथाकथित कैम्ब्रियन परत में त्रिलोबाइट्स, स्पंज, वर्म्स, स्टारफिश, घोंघे, तैरते क्रस्टेशियंस, सेफलोपोड्स, आर्थ्रोपोड्स आदि के अवशेष पाए गए। यहां एककोशिकीय और बैक्टीरिया भी पाए गए और थोड़ा कम। कैम्ब्रियन से पहले किसी भी बहुकोशिकीय जीवों की उपस्थिति एक विवादास्पद बिंदु है। इस प्रकार यह स्पष्ट है कि कई प्रजातियां, जो एक दूसरे से अलग हैं और पहले से ही पूर्ण जीव हैं, एक ही समय में अस्तित्व में थीं और उनके कोई पूर्वज नहीं थे जिनसे वे उतर सकते थे। भूविज्ञान में, इस घटना को कैम्ब्रियन विस्फोट कहा जाता है।

चावल। कैम्ब्रियन काल के निवासी

वैसे, विकासवादियों के लिए इस सवाल का स्पष्ट रूप से जवाब देना भी मुश्किल है कि आधुनिक प्रकृति में, साथ ही कैम्ब्रियन काल की प्रकृति में (जो कि 500 ​​मिलियन वर्ष पहले माना जाता था), स्पंज, कीड़े, स्टारफिश क्यों हैं। घोंघे, तैरते क्रस्टेशियंस, आदि? वे इसके लिए क्यों हैं एक लंबी अवधिमें विकसित नहीं हुआ उच्च रूप? यदि विकास सभी जीवित चीजों का एक सकारात्मक, अपरिहार्य ऊर्ध्व गति है, तो इसने सभी प्राणियों को क्यों नहीं छुआ है? यह और अधिक तार्किक होगा यदि वर्तमान में ग्रह पर विकास का केवल एक मुकुट बना रहे - मनुष्य!

अमीबा, कीड़े, मछली, उभयचर, सरीसृप, स्तनधारी, बंदर और इंसान अभी भी एक ही समय में पृथ्वी पर क्यों रहते हैं? शायद इसी कारण से कोलैकैंथ मछली अभी भी मौजूद है: यह बहुत समय पहले रहती थी, आज भी जीवित है। यदि आप विकासवाद में विश्वास करने की कोशिश भी करते हैं, तो भी आपको इस प्रश्न का उत्तर देना होगा: क्या आज विकास रुका है या नहीं? हालाँकि, इस प्रश्न का उत्तर अन्य प्रश्न उठाता है जो अनुत्तरित रहते हैं।

यदि हम यह मान लें कि सभी जीवित प्राणी, सरल से जटिल तक, अभी भी विकास की प्रक्रिया में हैं, तो हमें तुरंत यह बताना होगा कि उनके बीच कोई जीवित संक्रमणकालीन रूप क्यों नहीं हैं। यदि हम कल्पना करें कि विकास समाप्त हो गया है और जो प्राणी पूर्णता तक पहुँच चुके हैं, उन्होंने अपना विकास बहुत पहले ही रोक दिया है, और बाकी प्राकृतिक चयन के माध्यम से समाप्त हो गए हैं, तो अकथनीय तथ्यविकास में पर्याप्त मृत मध्यवर्ती कड़ियाँ क्यों नहीं हैं। लेकिन संक्रमणकालीन रूपों के अवशेष खरबों और यहां तक ​​​​कि सेक्सटिलियन में भी होने चाहिए, जो लाखों वर्षों से पृथ्वी के आंतों में जमा हो रहे हैं।

अध्ययन में आसानी के लिए, हमारे ग्रह के इतिहास और उस पर जीवन को समय की अवधि में विभाजित किया गया था, जिसकी सीमाएं पृथ्वी की पपड़ी में भूवैज्ञानिक परिवर्तन हैं - पर्वत निर्माण की प्रक्रिया, भूमि का उत्थान और पतन, रूपरेखा में परिवर्तन महाद्वीपों की, वैश्विक जलवायु परिवर्तन।

पृथ्वी के इतिहास में सबसे लंबे कालानुक्रमिक काल को युग कहा जाता है (वे सैकड़ों लाखों वर्षों तक चले)। युगों को आगे अवधियों में विभाजित किया गया है।

विश्व इतिहास के भूवैज्ञानिक साक्ष्यों की जांच करके वैज्ञानिकों को पृथ्वी के अतीत के बारे में सारी जानकारी मिलती है। ग्रह की आंतों में चट्टानी और तलछटी चट्टानों की विभिन्न परतें होती हैं, जो बाहरी परिस्थितियों के निरंतर प्रभाव में बनी थीं, जिन्होंने सुदूर अतीत में पृथ्वी की उपस्थिति को निर्धारित किया था। भूवैज्ञानिक संरचनाओं ने लाखों वर्षों से जीवित जीवों के बारे में जानकारी को संरक्षित और आगे बढ़ाया है जो विभिन्न भूवैज्ञानिक अवधियों में महासागरों और भूमि में निवास करते हैं। इसके लिए धन्यवाद, आज हमारे पास सुदूर अतीत की पृथ्वी की उपस्थिति की कल्पना करने और इसके प्रकट होने के क्षण से 3.5 बिलियन वर्षों में जीवन के विकास का पता लगाने का अवसर है।

प्राचीन चट्टानों और जीवाश्मों की खोज करते हुए, वैज्ञानिकों ने पृथ्वी के भूवैज्ञानिक और जैविक अतीत में दो अस्पष्टीकृत घटनाओं की खोज की है। पहली घटना को विश्व असहमति कहा जाता है, और यह एक संपर्क है चट्टानोंविभिन्न से भूवैज्ञानिक कालएक के बाद एक पीछा नहीं करना। भूविज्ञान में विभिन्न ऐतिहासिक चरणों के कालानुक्रमिक पत्रिकाओं के अनुसार, ऐसा संपर्क परतों के तार्किक अनुक्रम का उल्लंघन करता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चट्टानों का अतार्किक संपर्क हर जगह पाया जाता है। यह टेक्टोनिक गतिविधि और क्षरण प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप पृथ्वी की पपड़ी की संरचनाओं के मिश्रण के कारण है। हालाँकि, वैश्विक असंबद्धता को इसके द्वारा नहीं समझाया जा सकता है, क्योंकि यह सर्वव्यापी है और लगभग 2.9 बिलियन वर्ष पुरानी चट्टानों और लगभग 500 मिलियन वर्ष पहले गठित युवा कैम्ब्रियन जमाओं के बीच एक असंबद्ध संपर्क को दर्शाता है।

पृथ्वी के जैविक अतीत से संबंधित दूसरी घटना को "कैम्ब्रियन धमाका" कहा जाता है। पेलियोन्टोलॉजिस्ट्स ने कैम्ब्रियन काल (पैलियोजोइक युग की शुरुआत में) में जीवित जीवों की प्रजातियों की विविधता में अचानक तेजी से वृद्धि के लिए यह शब्द दिया। इसके लिए हुआ कालानुक्रमिक अवधि 30 मिलियन वर्ष (लगभग 542-510 मिलियन वर्ष पूर्व)। पैलियोन्टोलॉजिकल मानकों के अनुसार समय की इतनी महत्वहीन अवधि के लिए, संख्या प्रजातियाँसैकड़ों गुना बढ़ गया। अचानक, शेल जीवों की एक महान विविधता दिखाई दी, पहले कॉर्डेट्स और प्रोथोरासिड (तथाकथित त्रिलोबाइट्स) उत्पन्न हुए।

इन दोनों के अस्तित्व का सबसे प्रसिद्ध और अध्ययनित प्रमाण वैज्ञानिक घटनासंयुक्त राज्य अमेरिका में स्थित है। ये है ग्रैंड कैनियनकोलोराडो पठार, एरिज़ोना पर स्थित है। दुनिया भर के पर्यटकों के लिए एक पसंदीदा जगह। यह वहाँ था कि जीवाश्म विज्ञानियों ने जीवाश्म जीवन रूपों की सबसे बड़ी संख्या पाई है, इसलिए नरम शरीर वाले जीवों के विपरीत जो पूर्व-कैम्ब्रियन एडियाकरन काल में रहते थे।

लंबे समय से, दुनिया भर के वैज्ञानिक कैम्ब्रियन काल की घटना के लिए एक सुराग की तलाश में हैं। हाल ही में, वैज्ञानिक हलकों में एक सिद्धांत उभरा है जो वैश्विक कलह और "कैम्ब्रियन विस्फोट" के उद्भव की प्रकृति की व्याख्या करता है और ग्रह इतिहास के इन दो अद्वितीय तथ्यों के बीच संबंध स्थापित करता है।

लगभग 600 मिलियन वर्ष पहले, पृथ्वी की गहराई में बड़े परिवर्तन होने लगे, जिससे ग्रह की सतह पर जबरदस्त बदलाव हुए। एक आंदोलन हुआ है स्थलमंडलीय प्लेटें, जिसने कभी एकल महाद्वीप - गोंडवाना को अलग कर दिया, कई ज्वालामुखियों ने एक साथ लावा की लहरों को उड़ा दिया। व्यापक भूकंपों ने बड़ी सुनामी उत्पन्न की। भूमि की सतह कई बार महासागरों के पानी से बाढ़ के अधीन थी, जो विश्व विवाद के गठन का मुख्य कारण था।

छोटी और अवस्थित सतही तलछटी परतें पुराने और गहरे चट्टानों की तुलना में पानी और संबंधित कारकों से कई गुना धीमी गति से नष्ट हो जाती हैं। महाद्वीपों की बाढ़ की अवधि के दौरान तलछटी चट्टानों का क्षरण और क्षरण हुआ, प्राचीन चट्टानों का एक्सपोजर, जो तेजी से क्षरण के अधीन थे। प्रागैतिहासिक महासागरों के पानी में अरबों टन में भंग चट्टानों के विनाश के उत्पाद। पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, आयरन, फॉस्फेट, सल्फेट आयनों की सांद्रता अचानक बढ़ गई। दुनिया के महासागरों का अम्ल-क्षार संतुलन तेजी से क्षारीय पक्ष में स्थानांतरित हो गया है।

जीवन का मुख्य सिद्धांत कहता है कि जीवित रहने के लिए, एक जीवित जीव को आंतरिक वातावरण की निरंतरता को लगातार बनाए रखना चाहिए। आधुनिक जीवों के आदिम नरम शरीर वाले वंशजों को प्रतिरोध करने के लिए तेजी से विकसित होना पड़ा भारी बदलावरहने की स्थिति। प्राचीन जीवन के विकास में क्षणिक छलांग समुद्र के पानी में विभिन्न लवणों की सांद्रता में अचानक वृद्धि के लिए एक मजबूर प्रतिक्रिया थी। इस विकासवादी छलांग का परिणाम खनिजकरण के तंत्र थे, जिसने प्राचीन जानवरों के विकास को एक अलग तरीके से निर्देशित किया।

कैम्ब्रियन काल के दौरान असंबंधित जीवों में एक खनिज कंकाल की एक साथ उपस्थिति द्वारा इस सिद्धांत का समर्थन किया जाता है। खनिज लवणों की मुख्य तीन किस्मों ने जीवन के आगे के विकास की दिशा निर्धारित की - ये हैं कैल्शियम फॉस्फेट, कॉर्डेट कंकाल का खनिज आधार, कैल्शियम कार्बोनेट और सिलिकॉन ऑक्साइड, जो पहले शेल प्राणियों के गोले की सामग्री हैं। कैल्शियम, सिलिकॉन और फॉस्फेट कैंब्रियन संरचनाओं के मुख्य घटक हैं जिन्होंने विश्व के गैर-अनुरूपता वाले क्षेत्रों का गठन किया।

नए उभरे हुए युवा जीवन रूपों को कठोर अंगों से रहित आदिम कोमल शरीर पर एक फायदा था। नए जीवों में हमले और बचाव के लिए दांत, रक्षा के लिए गोले, तार और कठोर कंकाल थे जो उन्हें पानी के माध्यम से उद्देश्यपूर्ण और उच्च गति से आगे बढ़ने की इजाजत देते थे। खनिजकरण के अचानक प्राप्त तंत्र ने युवा प्राणियों को अभूतपूर्व संख्या में गुणा करने और जीवन के पुराने रूपों को बदलने की अनुमति दी। खनिज अंगों वाले पहले जीवों का द्रव्यमान कैम्ब्रियन काल की भूवैज्ञानिक परतों के निर्माण का आधार था, जो चट्टानों की प्राचीन परतों पर बनी थी।

खनिज कंकालों के साथ जीवन के रूप प्रीकैम्ब्रियन के रूप में जल्दी बनने लगे, लेकिन यह भूवैज्ञानिक विसंगतियाँ थीं जिन्होंने विश्व असंबद्धता का गठन किया जिसने इस प्रक्रिया को कई बार तेज किया और इसे एक विस्फोटक चरित्र दिया। आधुनिक पशु प्रजातियों के थोक की उपस्थिति बनाने वाली प्रक्रियाओं का ट्रिगर दुनिया के महासागरों का तेजी से खनिजकरण था। भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं ने आने वाले लाखों वर्षों के लिए जैविक विकास को निर्धारित किया।

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02.12.2016

सभी को फिर से नमस्कार! इस पोस्ट में मैं पृथ्वी पर जीवन के इतिहास की एक अनोखी घटना के बारे में बात करने की कोशिश करूंगा। हम कैम्ब्रियन विस्फोट के बारे में बात करेंगे, या जैसा कि इसे कैम्ब्रियन विकिरण भी कहा जाता है। कैम्ब्रियन विस्फोट ग्रह के जीवाश्म विज्ञान के रिकॉर्ड में सबसे चमकदार घटना है, जब अपेक्षाकृत कम समय (कई दसियों लाख वर्षों) में जीवित प्राणियों के जीवाश्म अवशेषों की संख्या में तेज वृद्धि होती है और, पहली नज़र में , जैसे कि कहीं से भी, लगभग सभी आधुनिक प्रकार के जानवर दिखाई देते हैं (कॉर्डेट्स, आर्थ्रोपोड्स, मोलस्क, इचिनोडर्म, आदि)।

इसके पूर्ववर्ती थे, लेकिन क्लाउड सबसे बड़ी वाक्पटुता और भूवैज्ञानिक परिष्कार के साथ कैम्ब्रियन विस्फोट के विचार को पकड़ने में कामयाब रहे। अपने महान नेतृत्व और पेलियोन्टोलॉजिस्ट की एक पीढ़ी की सलाह के अलावा, उन्होंने जीवाश्म विज्ञान के लिए एक एकीकृत दृष्टिकोण विकसित किया, पेलियोग्राफी, कार्बोनेट स्ट्रैटिग्राफी और कार्बोनेट सेडिमेंटोलॉजी में कौशल को जोड़ा। में उनका बाद का करियर कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता बारबरा, ने अपनी रुचियों का विस्तार एस्ट्रोबायोलॉजी और जीवन की उत्पत्ति तक किया। एक जीवाश्म विज्ञानी के रूप में उनकी टिप्पणियों ने उन्हें फ़ैनरोज़ोइक जीवाश्म रिकॉर्ड को विकासवादी विस्फोटों की एक श्रृंखला के रूप में चिह्नित करने के लिए प्रेरित किया, जिसमें कैम्ब्रियन सबसे बड़ा था।