9 უკანასკნელი დიდი აფეთქების ნაციონალიზმი და მონოლინგვიზმის გაჩენა მოკლედ არის აღწერილი ტიმოთი ბეიკროფტის ნაშრომში „ნაციონალიზმი ევროპაში“ (1789-1945 წწ. - კემბრიჯის უნივერსიტეტის გამოცემა, 1998). მსოფლიო ენების გაქრობა განიხილება დევიდ ნეტლისა და სიუზან რომაინის წიგნში

5.2. ბიოლოგიური აფეთქება და ნივთიერების ნაკლებობა

ფეხსახსრიანების წარმოშობა - "ართროპოდიზაცია" (ვენდიის და კამბრიული პერიოდები) "პრემოლეკულურ ეპოქაში" მეცნიერებს ხელთ ჰქონდათ სამი სამეცნიერო დისციპლინა, რომელთა დახმარებით შესაძლებელი გახდა ორგანიზმების ევოლუციური ისტორიის რეკონსტრუქცია: 1. შედარებითი. ანატომია, 2.

კოგნიტური აფეთქება მაკიაველის დაზვერვის ჰიპოთეზა გაჩნდა 1980-იანი წლების ბოლოს და მას შემდეგ სტაბილურად იმატებს. 2006 წელს სერგეი გავრილეტსმა და აარონ ვოუსმა ტენესის უნივერსიტეტიდან ნოქსვილში შეიმუშავეს მათემატიკური მოდელი, რომელიც ნათლად აჩვენებს

10. კულტურული აფეთქება მას შემდეგ, რაც ტვინის ზომების ზრდამ ჰომო საპიენსს სამყაროს დაპყრობის შესაძლებლობები გაუხსნა, ადამიანის ტალღამ აფრიკიდან გადმოიფრქვევა და თაობიდან თაობამ მოიცვა ძველი სამყარო და წაიღო ყველაფერი, რაც მის გზაზე იყო. . კულტურა ჯერ შეუმჩნეველია, მერე აქ, მერე

ისინი თითქმის მოულოდნელად გაჩნდნენ კამბრიის საზღვარზე, არ იყვნენ ადრე არსებული ფაუნის შთამომავლები.

თუმცა, სხვა კვლევებმა, როგორც 1970-იანი წლებით დათარიღებული, ისე მოგვიანებით, აღინიშნა, რომ თანამედროვე სახეობების მსგავსი რთული ცხოველები წარმოიშვა კამბრიის დაწყებამდე დიდი ხნით ადრე. ნებისმიერ შემთხვევაში, მრავალი მტკიცებულება სიცოცხლის არსებობის სასარგებლოდ კამბრიელამდე დიდი ხნით ადრე ამოიღო დღის წესრიგიდან „კამბრიული აფეთქების“ საკითხი, როგორც სიცოცხლის უეცარი გაჩენის ფენომენი.

კამბრიის საზღვარზე სიცოცხლის ფორმების სირთულისა და მრავალფეროვნების შემდეგი ზრდის მიზეზებისა და მექანიზმების საკითხი, რომლებიც არ არიან გაუჩინარებული ჰაინანისა და ვენდიის ბიოტას შთამომავლები, ღია რჩება. დღემდე, "კემბრიული აფეთქების" პრობლემები ორი ძირითადი საკითხზეა ორიენტირებული:

• მართლაც იყო თუ არა "ასაფეთქებელი" ზრდა ორგანიზმების მრავალფეროვნებისა და სირთულის ადრეულ კამბრიულში და
• რა შეიძლება იყოს ასეთი სწრაფი ევოლუციის მიზეზი.

ინფორმაციის წყაროები

პრეკამბრიულსა და ადრეულ კამბრიულს შორის საზღვრებზე მოვლენების ზუსტი ქრონოლოგიის აგება მნიშვნელოვან სირთულეს წარმოადგენს. ამის გამო, გარკვეული სიფრთხილით უნდა იქნას განხილული გარკვეული ფენომენების თანმიმდევრობისა და ურთიერთმიმართების აღწერა კამბრიული აფეთქების განხილვის ფარგლებში.

დათარიღებასთან დაკავშირებული პრობლემების გარდა, კამბრიის საზღვარზე მოვლენების შესწავლას აფერხებს თავად პალეონტოლოგიური მასალის ნაკლებობა. სამწუხაროდ, რაც უფრო შორს არის შესწავლილი პერიოდი ჩვენგან, მით ნაკლებად ხელმისაწვდომია მისი ნამარხი შესასწავლად. სხვა საკითხებთან ერთად, ამის მიზეზებია:

ცოცხალი ორგანიზმების ნაშთები

ნამარხებთან ერთად, კამბრიული საბადოები შეიცავს უჩვეულო მაღალი რიცხვისაბადოები, რომლებმაც შემოინახა ანაბეჭდები რბილი ნაწილებისხვადასხვა ორგანიზმების სხეულები. ასეთი ანაბეჭდები საშუალებას გვაძლევს დეტალურად შევისწავლოთ ცხოველები, რომლებიც ნამარხებად არ არის შემონახული, აგრეთვე ორგანიზმების შინაგანი სტრუქტურა და ფუნქციონირება, რომლებიც, როგორც წესი, წარმოდგენილია მხოლოდ ჭურვებით, ეკლებით, კლანჭებით და ა.შ.

კამბრიულში ყველაზე მნიშვნელოვანი საბადოებია: ადრეული კამბრიული

შუა კამბრიული

და ზემო კამბრიული საბადო

• ორსტენი (შვედეთი).

მიუხედავად იმისა, რომ ყველა ამ დეპოზიტმა შესანიშნავად შეინარჩუნა ორგანიზმების ანატომიური დეტალები, ისინი შორს არიან სრულყოფილებისგან. კამბრიული ფაუნის უმეტესი ნაწილი, შესაძლოა, მათში საერთოდ არ არის წარმოდგენილი, რადგან საბადოები წარმოიქმნა კონკრეტულ პირობებში (მეწყერი ან ვულკანური ფერფლი, რამაც ძალიან სწრაფად შეინარჩუნა სხეულების რბილი ნაწილები). გარდა ამისა, ცნობილი საბადოები მოიცავს კამბრიის მხოლოდ შეზღუდულ პერიოდს და არ მოქმედებს გადამწყვეტი დროუშუალოდ დაწყებამდე. ვინაიდან კარგად შემონახული სამარხები ზოგადად იშვიათია და ნამარხი საბადოები უკიდურესად იშვიათია, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ისინი წარმოადგენენ ყველა სახის ორგანიზმს, რომელიც არსებობდა.

ცოცხალი ორგანიზმების მიერ დატოვებული გაქვავებული ნაკვალევი

გაქვავებული ნაკვალევი ძირითადად შედგება ბილიკებისა და ბურუსებისგან ზღვის ფსკერზე. ასეთი ბილიკები ძალზე მნიშვნელოვანია, რადგან ისინი მკვლევარს აწვდიან მონაცემებს ორგანიზმების შესახებ, რომელთა სხეულები ნამარხებში არ არის შემონახული. ხშირად, მხოლოდ ისინი იძლევიან შესაძლებელს იმ პერიოდის ორგანიზმების შესწავლას, საიდანაც არ არის შემონახული ცხოველების ნაშთები, რომლებსაც შეუძლიათ ასეთი კვალის დატოვება. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგადად შეუძლებელია კვალის ზუსტად მიკუთვნება იმ ორგანიზმებს, რომლებმაც დატოვეს ისინი, კვალი შეიძლება იყოს ყველაზე ადრეული მტკიცებულება შედარებით რთული ცხოველების არსებობის შესახებ (მაგალითად, მიწის ჭიები).

გეოქიმიური დაკვირვებები

გეოლოგიურ ქანებში, რომლებიც მიეკუთვნება კამბრიის ქვედა საზღვარს და მის საწყისს, აღინიშნება სამი ელემენტის იზოტოპური შემადგენლობის ძლიერი რყევები - სტრონციუმი (87 Sr/ 86 Sr), გოგირდი (34 S/ 32 S) და ნახშირბადი (13 C/). 12 C).

• მასობრივი გადაშენება. ორგანიზმების მასობრივმა გადაშენებამ პირდაპირ უნდა გაზარდოს 12 C იზოტოპის პროპორცია ნალექებში და ამით შეამციროს 13 C / 12 C თანაფარდობა.
• მეთანის გამოყოფა. მუდმივ ყინვაში და კონტინენტის შელფზე, ბაქტერიების მიერ წარმოებული მეთანის მოლეკულები მოთავსებულია წყლის მოლეკულების „გალიაში“ და ქმნიან ნარევს, რომელსაც მეთანის კლატრატი ეწოდება. ცოცხალი ორგანიზმების მიერ წარმოებული მეთანი გამდიდრებულია 12 C იზოტოპით. ტემპერატურის მატებასთან ან ატმოსფერული წნევის დაწევასთან ერთად, კლატრატები იშლება. ეს დაშლა ატმოსფეროში გამოყოფს ნახშირბად-12-ით გამდიდრებულ მეთანს. ატმოსფეროში მეთანი გარდაიქმნება ნახშირორჟანგად და წყალად, ხოლო ნახშირორჟანგი რეაგირებს მინერალებთან და წარმოქმნის ნახშირბადოვან ქანებს ნახშირბად-12-ის ჭარბი რაოდენობით. შედეგად, გეოლოგიური საბადოების იზოტოპური შემადგენლობა გადადის 12 C-მდე.

შედარებითი ანატომია

კლადისტიკა არის ორგანიზმების „ევოლუციური ხის“ აგების მეთოდი, ყველაზე ხშირად მათი ანატომიური სტრუქტურის შედარების გზით. ასეთი ანალიზის დახმარებით შესაძლებელია როგორც თანამედროვე, ისე ნამარხი ორგანიზმების ერთმანეთთან შედარება, რათა დადგინდეს მათი ევოლუციის კურსი. რიგ შემთხვევებში შეიძლება დავასკვნათ, რომ A ჯგუფი უნდა გამოჩენილიყო ჯგუფების წინაშე B და C, რადგან ისინი უფრო ჰგვანან ერთმანეთს, ვიდრე A-ს. თავისთავად (პალეონტოლოგიური გათხრების მონაცემებთან კორელაციის გარეშე), ეს მეთოდი არაფერს ამბობს იმ დროზე, როდესაც მოხდა ცვლილებები, მაგრამ მას შეუძლია თანმიმდევრობის აღდგენა. ორგანიზმების ევოლუციური განვითარების შესახებ.

მოლეკულური ფილოგენეტიკა

პალეონტოლოგიური მტკიცებულება

ამ განყოფილებაში მთავარი მტკიცებულება დალაგებულია იმ საბადოების ფორმირების დროით, რომლებშიც იგი აღმოაჩინეს, რადგან დათარიღება ცენტრალური საკითხია კამბრიული აფეთქების შესწავლაში. ამასთან, მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ამ პერიოდის ნამარხების ქრონოლოგიის ბუნდოვანება.

აღმოჩენების მიმოხილვა იწყება კამბრიამდე დიდი ხნით ადრე და მთავრდება ადრეულ ორდოვიციანში, რადგან არსებობს მოსაზრება, რომ თანამედროვე ფაუნის ძირითადი ტიპების ჩამოყალიბება დაიწყო კამბრიამდე და დასრულდა.

მოლეკულური ფილოგენეტიკური მონაცემები (1.2 - 0.5 Ga)

ჯერ კიდევ მიმდინარეობს დებატები მოლეკულური ფილოგენეტიკური მონაცემების ქრონოლოგიურ ინტერპრეტაციასთან დაკავშირებით:

ნებისმიერ შემთხვევაში, მოლეკულური ფილოგენეტიკის მონაცემები ვარაუდობს, რომ ცხოველთა ძირითადი ტიპების ჩამოყალიბება ძალიან გრძელი პროცესი იყო, 10 მილიონი წლის (დაახლოებით 543-533 მილიონი წლის წინ) „კემბრიული აფეთქების“ მიღმა.

მეტაზოატების პრეკამბრიული კვალი

არსებობს როგორც არაპირდაპირი, ისე პირდაპირი პალეონტოლოგიური მტკიცებულება, რომ მრავალუჯრედიანი ორგანიზმები პირველად წარმოიქმნა კამბრიის დაწყებამდე დიდი ხნით ადრე.

ბაქტერიული ხალიჩების შემცირება (1,25 გა)

პრეკამბრიული სტრომატოლიტი

თანამედროვე სტრომატოლიტები. Დასავლეთ ავსტრალია.

სტრომატოლიტები ქმნიან დაახლოებით 3 მილიარდი წლის წინანდელი ნამარხი ჩანაწერის მნიშვნელოვან ნაწილს. მათი აყვავების პერიოდი მოდის 1,25 მილიარდი წლის წინ, რის შემდეგაც მათ დაიწყეს კლება (როგორც მთლიანი რაოდენობით, ასევე მრავალფეროვნებით). კამბრიული პერიოდის დასაწყისისთვის ეს შემცირება უკვე დაახლოებით 20% იყო.

შემცირების ყველაზე გავრცელებული ახსნა არის ვარაუდი, რომ მიკროორგანიზმები, რომლებიც ქმნიან ბაქტერიულ ხალიჩებს, სხვა ცოცხალმა ორგანიზმებმა დაიპყრეს (რაც უნდა მიუთითებდეს საკმაოდ რთული მტაცებლების არსებობაზე უკვე დაახლოებით 1 მილიარდი წლის წინ). ამ ვარაუდს ადასტურებს დაფიქსირებული ანტიკორელაციები სტრომატოლიტების მრავალფეროვნებასა და სიმრავლეს შორის - ერთის მხრივ, და სიმდიდრეს შორის. ზღვის ფაუნა- სხვასთან ერთად. ამრიგად, სტრომატოლიტების განმეორებითი კლება მოხდა გვიან ორდოვიციანში - საზღვაო ფაუნის მრავალფეროვნებისა და სიმრავლის მორიგი "აფეთქების"თანავე. ორდოვიციან-სილურიული და პერმია-ტრიასული გადაშენების დროს, სტრომატოლიტების აღდგენა კვლავ დაფიქსირდა - შემდგომი კლებით, როგორც საზღვაო ფაუნის აღდგენა.

აკრიტარებს შორის დაცვის საშუალებების შემუშავება. ადრეული მტაცებლობა (1 გა.)

აკრიტარქები განუსაზღვრელი ბუნების გაქვავებული ნამარხებია, ჩვეულებრივ, უჯრედული და მრავალუჯრედიანი წყალმცენარეების კისტების ჭურვი. პირველად ისინი აღმოაჩინეს 2 მილიარდი წლის წინანდელ საბადოებში.

დაახლოებით 1 მილიარდი წლის წინ მკვეთრად გაიზარდა მათი რიცხვი, მრავალფეროვნება, ზომა, ანატომიური სირთულე და, განსაკუთრებით, ხერხემლის რაოდენობა და ტიპები. არქიტარების რაოდენობა მკვეთრად შემცირდა გლობალური გამყინვარების დროს, მაგრამ შემდგომში აღდგა პალეოზოურში მაქსიმალური მრავალფეროვნების მიღწევით.

მათი განსაკუთრებულად ეკლიანი ფორმები, რომლებიც თარიღდება 1 მილიარდი წლის წინ, შეიძლება მიუთითებდეს მტაცებლების არსებობაზე, რომლებიც საკმარისად დიდია იმისთვის, რომ გაანადგურონ ან მთლიანად გადაყლაპოს. მცირე ნეოპროტეროზოური ორგანიზმების სხვა ჯგუფებს ასევე აქვთ გარკვეული სახის დაცვა მტაცებლებისგან.

მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების მიერ დატოვებული კვალი (1 მილიარდი წელი)

ინდოეთში, 1 მილიარდი წლის წინ დათარიღებული ნალექები შეიცავს ნამარხებს, რომლებიც შეიძლება იყოს ორგანიზმების კვალი, რომლებიც მოძრაობენ რბილ კლდეებში და შიგნით. აღმოჩენილი კვალი აშკარად დარჩა პირდაპირ ციანობაქტერიული ხალიჩების ფენის ქვეშ, რომელიც ფარავდა ზღვის ფსკერს. მკვლევარებმა დაასკვნეს, რომ ბილიკები თავის გარეგნობას 5 მმ-მდე ზომის სამშრიანი მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების პერისტალტიკას ემსახურება - სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ცხოველებს, რომელთა დიამეტრი შედარებული იყო მიწის ჭიების დიამეტრთან და, შესაძლოა, ჰქონდათ კელომი. სხვა მკვლევარები თვლიან, რომ ეს და მსგავსი აღმოჩენები 600 მილიონ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში დარჩა არა ცოცხალი ორგანიზმების, არამედ ფიზიკური პროცესების შედეგად.

მრავალუჯრედიანი ემბრიონები დოშანტოდან (632-550 მლნ.)

თუმცა, 2007 წელს რთული ნაჭუჭით გარშემორტყმული ემბრიონების აღმოჩენა (580-550 მილიონი წლის ასაკის ქანებში) მიუთითებს იმაზე, რომ დუშანტოში არსებული ნამარხი სხვა არაფერია თუ არა მრავალუჯრედიანი უხერხემლოების მოსვენებული კვერცხები. უფრო მეტიც, გაირკვა, რომ დუშანტოს (632 მლნ) ადრინდელ ქანებში აღმოჩენილი ზოგიერთი აკრიტარქი რეალურად წარმოადგენს ასეთი ემბრიონის ჭურვებს.

კიდევ ერთი ნამარხი დუშანტუოდან - ვერნანიმალკულა(დიამეტრის 0,1-დან 0,2 მმ-მდე, ასაკი დაახლოებით 580 მილიონი წელი) - რიგი მეცნიერები განიხილება, როგორც სამშრიანი ორმხრივი ორგანიზმის ნაშთები, რომელსაც ჰქონდა მთლიანი, ანუ ისეთი რთული ცხოველი, როგორც მიწის ჭიები ან მოლუსკები. ეჭვების მიუხედავად ორგანული ბუნებაეს ნამარხი, რადგან 10-ვე ეგზემპლარია ნაპოვნი ვერნანიმალკულაარიან ერთი და იგივე ზომის და კონფიგურაციის, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ასეთი ერთგვაროვნება არაორგანული პროცესების შედეგი იყოს.

Doushantuo-ს უახლესი საბადოები ასევე აჩვენებს 13C/12C ნახშირბადის იზოტოპის თანაფარდობის მკვეთრ ვარდნას. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ცვლილება მთელ მსოფლიოშია, ის დროში არ ემთხვევა სხვა ძირითადი მოვლენებიროგორიცაა მასობრივი გადაშენებები. შესაძლო ახსნაშედგება ორგანიზმების ურთიერთდაკავშირებული ევოლუციისა და ზღვის წყლის ქიმიური შემადგენლობის ცვლილებების „ჯაჭვურ რეაქციაში“. მრავალუჯრედულ ორგანიზმებს, რომლებიც აქტიურად შთანთქავენ ნახშირბადს წყლიდან, შეუძლიათ ხელი შეუწყონ ზღვის წყალში გახსნილი ჟანგბადის კონცენტრაციის გაზრდას, რაც თავის მხრივ უზრუნველყოფს ახალი მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმების წარმოქმნას (როგორიცაა მაგ. ნამაპოიკია).

ედიაკანის ფაუნა (610-543 მლ.)

spriggin

ედიაკარანის პერიოდის მრავალუჯრედიანი ნამარხები პირველად აღმოაჩინეს ავსტრალიის ედიაკარანის ბორცვებში, შემდეგ კი სხვა რეგიონების საბადოებში: ჩარნვუდის ტყე (ინგლისი) და ავალონის ნახევარკუნძული (კანადა). ეს ნამარხები 610-543 მილიონი წლისაა (ედიაკარანის პერიოდი წინ უსწრებს კამბრიულს). მათი უმეტესობა რამდენიმე სანტიმეტრი იყო და მნიშვნელოვნად აღემატებოდა მათ წინამორბედებს. ამ ორგანიზმთაგან ბევრს არ აქვს ანალოგი არცერთ სახეობასთან, რომელიც ცხოვრობდა ედიაკარანის პერიოდამდე ან მის შემდეგ. ვარაუდობენ, რომ ედიაკარანის ფაუნის ყველაზე „უცნაურ“ წარმომადგენლებს ცალკე სამეფო - „ვენდოზოა“ უნდა მიეკუთვნებოდეს. მათ შორის არის ჩარნია - ყველაზე უძველესი ედიაკარანის პერიოდის (ასაკი - 580 მილიონი წელი) აღმოჩენებიდან.

თუმცა, ზოგიერთი Ediacaran ორგანიზმი შეიძლება აღმოჩნდეს შემდგომი ფაუნის წინამორბედები:

ხვრელები ნიჟარებში კლუდინა. შერჩევა „მტაცებელ-მტაცებლის“ სისტემაში

ზოგან ნამარხების 20%-მდე კლუდინაშეიცავს ხვრელებს, რომელთა დიამეტრი 15-დან 400 მიკრონიმდეა დარჩენილი მტაცებლების მიერ. Ზოგიერთი კლუდინარამდენჯერმე დაზიანდა, რაც მიუთითებს მათ უნარზე გადაურჩნენ თავდასხმებს (მტაცებლები ხელახლა არ ესხმიან თავს ცარიელ ჭურვებს). ძალიან ჰგავს კლუდინანამარხები სინოტუბულიტებიამავე სამარხებში აღმოჩენილი ნახვრეტები საერთოდ არ არის. ასეთი სელექციურობა შეიძლება მიუთითებდეს უკვე ედიაკარანულ პერიოდში ევოლუციური შერჩევის ზომის კლასების არსებობაზე, ასევე მტაცებლობის საპასუხოდ მტაცებლის სპეციალიზაციაზე, რაც განიხილება კამბრიული აფეთქების ერთ-ერთ მიზეზად.

ორგანიზმების მიერ დატოვებული კვალის მრავალფეროვნების ზრდა (565-543 მლნ.)

ადრეული ედიაკარანის ნამარხები, რომლებიც 610-600 მილიონი წლის წინ თარიღდება, შეიცავდა მხოლოდ კნიდარების მიერ დარჩენილ კვალს. დაახლოებით 565 მილიონი წლის წინ უფრო რთული კვალი ჩნდება. მათი დატოვების მიზნით, ორგანიზმებს სჭირდებოდათ კან-კუნთოვანი ჩანთა და მათი ზოგადი სტრუქტურა უფრო რთული უნდა ყოფილიყო, ვიდრე კნიდარიანებისა და ბრტყელი ჭიების სტრუქტურა.

კამბრიის დაწყებამდე (დაახლოებით 543 მლნ), ბევრი ახალი ბილიკი ჩნდება, მათ შორის თავდაყირა ბურუსი. დიპლოკრატერიონიდა სკოლიტოსი), ასევე შესაძლო ართროპოდების კვალი ( კრუზიანადა რუსოფიკუსი). თავდაყირა ბურუსი არის მტკიცებულება იმისა, რომ ჭიისმაგვარმა ცხოველებმა შეიძინეს ახალი ქცევები და შესაძლოა ახალი ფიზიკური შესაძლებლობები. კვალი კრუზიანადა რუსოფიკუსისაუბარი ეგზოჩონჩხის არსებობაზე ფეხსახსრიანების უშუალო წინამორბედებში, თუმცა შესაძლოა არც ისე ხისტი, როგორც მოგვიანებით.

კამბრიული ნამარხები

ნაჭუჭის ფაუნა (543-533 მლნ.)

ნამარხები, რომლებიც ცნობილია როგორც "პატარა ჭურვი ფაუნა" (ინგლ. პატარა ჭურვის ნამარხები) აღმოჩენილია მსოფლიოს სხვადასხვა კუთხეში და თარიღდება ვენდიანის (ნემაკიტ–დალდინის სტადია) დასასრულით და კამბრიულის (ტომმოტიანის სტადია) დასაწყისიდან პირველი 10 მლნ. ეს მოიცავს ნამარხების ძალიან მრავალფეროვან კოლექციას: ნემსები, სკლერიტები (ჯავშნის ფირფიტები), მილები, არქეოციატები (მათთან ახლოს მყოფი სპონგების ან ცხოველების ჯგუფი), ასევე მცირე ზომის ჭურვი, რომელიც ძალიან მოგვაგონებს ბრაქიოპოდებსა და ლოკოკინას მსგავს მოლუსკებს. ძალიან მცირე (1-2 მმ სიგრძით).

ადრეული კამბრიული ტრილობიტები და ექინოდერმები (530 მლნ)

ფაუნა Sirius Passet (527 მლ.)

სირიუს პასეტის გრენლანდიის სამარხის ყველაზე გავრცელებული ნამარხი ფეხსახსრიანებია. ასევე არსებობს მთელი რიგი ორგანიზმები სხეულის მყარი (მინერალიზებული) ნაწილებით: ტრილობიტები, ქიოლიტები, ღრუბლები, ბრაქიოპოდები. ექინოდერმები და მოლუსკები სრულიად არ არსებობს.

სირიუს პასეტის ყველაზე უცნაური ორგანიზმები იყო პამბდელურიონიდა კერიგმაჩელა. მათი გრძელი, რბილი სეგმენტირებული სხეულები, უმეტეს სეგმენტებზე წყვილი განიერი „ფარფლებით“ და უკანა ნაწილში სეგმენტირებული დანამატებით, მათ ანომლოკარიდების მსგავსს ხდის. ამავდროულად, „ფარფლების“ ზედა ზედაპირის გარე ნაწილებს ჰქონდა გოფრირებული ზედაპირი, რომელიც შეიძლება იყოს ღრძილები. თითოეული "ფარფლის" ქვეშ არის მოკლე უძვლო ფეხი. ეს სტრუქტურა საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ ისინი ართროპოდებთან.

ჩენჯიანგის ფაუნა (525-520 მლნ.)

Haikouichthys - რეკონსტრუქცია

ანომალოკარისი - რეკონსტრუქცია

ჰალუციგენია - რეკონსტრუქცია

ეს ფაუნა აღწერილია ჩენჯიანგის ოლქის რამდენიმე ნამარხი ადგილიდან (ქალაქი იუქსი, იუნანის პროვინცია, ჩინეთი). ყველაზე მნიშვნელოვანი ის არის მაოტიანშანის ფიქალი- სამარხი, რომელშიც ძალიან კარგად არის წარმოდგენილი რბილი ტანის ცხოველების ნამარხი. ჩენჯიანგის ფაუნა მიეკუთვნება 525-520 მილიონი წლის წინანდელ პერიოდს - ადრეული კამბრიის შუა ხანებში, რამდენიმე მილიონი წლის შემდეგ. სირიუს პასეტიდა მინიმუმ 10 მლნ-მდე უსწრებს ბურგესის შაილს.

ნამარხებში ნაპოვნია უძველესი აკორდების სხეულის ნაწილები (ტიპი, რომელსაც ყველა ხერხემლიანი მიეკუთვნება):

იმავე საბადოებში აღმოაჩინეს ფეხსახსრიანებთან ახლოს მყოფი ჯგუფების წარმომადგენლები:

ეს ორგანიზმები, სავარაუდოდ, მიეკუთვნებიან ჯგუფს ლობოპოდია, რომელ თანამედროვე ჯგუფს მიეკუთვნება ონიქოფორა.

ჩენჯიანგის ნამარხების დაახლოებით ნახევარი ფეხსახსრიანია, ზოგიერთ მათგანს ჰქონდა მყარი, მინერალიზებული ეგზოჩონჩხები, ისევე როგორც გვიანდელი საზღვაო ართროპოდები. ორგანიზმების მხოლოდ 3%-ს ჰქონდა მყარი გარსი (ძირითადად ტრილობიტები). აქ ასევე ნაპოვნია მრავალი სხვა ტიპის ცხოველის წარმომადგენლები:

• პრიაპულიდები (საზღვაო ჭიები - ჩასაფრებული მტაცებლები);
• ჯაგარი (საზღვაო უხერხემლოები, რომლებიც პლანქტონის ნაწილია);
• კენტოფორები (ნაწლავი, გარეგნულად მსგავსი მედუზას);
• ექინოდერმები (ვარსკვლავური თევზი, ზღვის კიტრი და ა.შ.),
• ქიოლიტები (იდუმალი ცხოველები, რომლებსაც ჰქონდათ პატარა კონუსური ჭურვები),

ადრეული კამბრიული კიბოსნაირები (520 მლნ.)

Burgess Shale (515 მლ.)

მთავარი სტატია: ბურგესის შაილი

მარელა

პიკაია - რეკონსტრუქცია

Burgess Shale არის კამბრიული პერიოდის პირველი ცნობილი დიდი სამარხი, რომელიც აღმოაჩინა ვოლკოტმა 1909 წელს. 1970-იან წლებში უიტინგტონისა და მისი კოლეგების მიერ ნამარხების ხელახალი ანალიზი დაედო გულდის წიგნს. საოცარი ცხოვრება”, რომელმაც ფართო საზოგადოებისთვის გახსნა კამბრიული აფეთქება.

ბურჯესის ნამარხ ფიქალებს შორის ფეხსახსრიანები ყველაზე გავრცელებულია, მაგრამ ბევრი მათგანი უჩვეულოა და ძნელად კლასიფიცირებულია:

ოპაბინია - რეკონსტრუქცია

Wiwaxia - რეკონსტრუქცია

გარდა ამისა, სამარხში წარმოდგენილია ეგზოტიკური ორგანიზმების ნიმუშები:

ახალი ეკოსისტემებისა და ტიპების გაჩენა კამბრიის შემდეგ

კამბრიულ-ორდოვიკის საზღვარზე ძირითადი გადაშენების გამო, ტიპიური პალეოზოური ზღვის ეკოსისტემები ჩამოყალიბდა მხოლოდ საზღვაო ფაუნის შემდგომი აღდგენის დროს. ბრიოზოანებთან დაკავშირებული ყველაზე ადრეული ნამარხები ასევე პირველად აღმოაჩინეს ორდოვიკის პერიოდში - "კემბრიული აფეთქების" შემდეგ.

დასკვნები

მრავალუჯრედიანის გაჩენის ხანგრძლივი პროცესი

დარვინის დროინდელი ნამარხების შესახებ ცნობილი ყველაფერი ვარაუდობდა, რომ მეტაზოანების ძირითადი ტიპები წარმოიქმნა და ჩამოყალიბდა მხოლოდ რამდენიმე მილიონი წლის განმავლობაში - ადრეულიდან შუა კამბრიამდე. 1980-იან წლებამდე ეს იდეები ჯერ კიდევ ძალაში იყო.

თუმცა, ბოლოდროინდელი აღმოჩენები ვარაუდობენ, რომ კამბრიის დასაწყისამდე არსებობდა სულ მცირე სამშრიანი ორმხრივი ორგანიზმები: კიმბერელაშეიძლება ჩაითვალოს ადრეულ მოლუსკებად და ამ ნამარხების მახლობლად კლდეებზე ნაკაწრები მიუთითებს მოლუსკების მსგავს კვების მეთოდზე (555 მილიონი წლის წინ). თუ ვივარაუდებთ, რომ ვერნანიმალკულაჰქონდა სამშრიანი ორმხრივი კელომი, ეს აფერხებს რთული ცხოველების გაჩენას კიდევ 25-50 მილიონი წლის წინ. ჭურვის ხვრელის გამოვლენა კლუდინაასევე ვარაუდობს მოწინავე მტაცებლების არსებობას ედიაკარანის პერიოდის ბოლოს. გარდა ამისა, ზოგიერთი კვალი ნამარხებში, რომლებიც თარიღდება შუა ედიაკანის პერიოდით (დაახლოებით 565 მილიონი წლის წინ) შეიძლება დატოვონ ცხოველებმა, რომლებიც ბრტყელ ჭიებზე უფრო რთულია და აქვთ კან-კუნთოვანი ტომარა.

მანამდე დიდი ხნით ადრე, სტრომატოლიტების ხანგრძლივი კლება (დაახლოებით 1,25 მილიარდი წლის წინ დაწყებული) საუბრობს ცხოველების ადრეულ გარეგნობაზე, რომლებიც საკმარისად ძნელად "დაწნული" იყო. აკრიტარქებში ხერხემლის სიმრავლისა და მრავალფეროვნების ზრდა, ამავე დროს, მიგვიყვანს დასკვნამდე, რომ მაშინაც არსებობდნენ მტაცებლები საკმარისად დიდი, რომ ასეთი დაცვა აუცილებელი იყო. კამბრიის აფეთქებასთან დაკავშირებული დროის მასშტაბის მეორე ბოლოში უნდა აღინიშნოს ამჟამინდელი ფაუნის რამდენიმე ძირითადი ტიპის არარსებობა კამბრიის ბოლომდე და ტიპიური პალეოზოური ეკოსისტემები - ორდოვიციანამდე.

ამრიგად, დღეს უარყოფილია მოსაზრება, რომლის თანახმად, სირთულის "თანამედროვე" დონის ცხოველები (შედარებულია ცოცხალ უხერხემლოებთან) ადრეული კამბრიული პერიოდიდან მხოლოდ რამდენიმე მილიონი წლის განმავლობაში გაჩნდნენ. თუმცა, თანამედროვე ფილას აბსოლუტური უმრავლესობა პირველად კამბრიაში გამოჩნდა (გარდა მოლუსკებისა, ექინოდერმებისა და ფეხსახსრიანებისა, რომლებიც შესაძლოა გაჩნდნენ ედიაკარანის პერიოდში). გარდა ამისა, ტაქსონომიური მრავალფეროვნების ფეთქებადი ზრდა ასევე დაფიქსირდა კამბრიის დასაწყისში.

ტაქსონომიური მრავალფეროვნების „აფეთქება“ ადრეულ კამბრიულში

„ტაქსონომიური მრავალფეროვნება“ ნიშნავს ორგანიზმების რაოდენობას, რომლებიც მნიშვნელოვნად განსხვავდება მათი აგებულებით. ამავდროულად, „მორფოლოგიური მრავალფეროვნება“ ნიშნავს სახეობების მთლიან რაოდენობას და არაფერს ამბობს ძირითადი „დიზაინის“ რაოდენობაზე (შესაძლებელია ანატომიური სტრუქტურის მცირე რაოდენობის ძირითადი ტიპების მრავალი ვარიაცია). ეჭვგარეშეა, რომ ტაქსონომიური მრავალფეროვნება მკვეთრად გაიზარდა ადრეულ კამბრიანში და დარჩა ამ დონეზე მთელი პერიოდის განმავლობაში - ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ თანამედროვე გარეგნობის ცხოველები (როგორიცაა კიბოსნაირები, ექინოდერმები და თევზები) თითქმის ერთდროულად და ხშირად - და საერთო სამარხები ისეთ ორგანიზმებთან, როგორიცაა Anomalocaris და ჰალკიერია, რომლებიც ითვლებიან თანამედროვე სახეობების "ბიძებად" ან "დიდი ბიძებად".

უფრო დეტალური შესწავლა კიდევ ერთ სიურპრიზს ავლენს - ზოგიერთი თანამედროვე გარეგნობის ცხოველი, როგორიცაა ადრეული კამბრიული კიბოსნაირები, ტრილობიტები და ექინოდერმები, უფრო ადრეულ საბადოებშია, ვიდრე ზოგიერთი ცოცხალი ჯგუფის "ბიძა" ან "დიდი ბიძა", რომლებმაც პირდაპირი შთამომავლები არ დატოვეს. ეს შეიძლება იყოს ნამარხი საბადოების წარმოქმნის შეფერხებების და ვარიაციების შედეგი, ან შეიძლება ნიშნავდეს, რომ თანამედროვე ორგანიზმების წინაპრები განვითარდნენ სხვადასხვა დროს და შესაძლოა სხვადასხვა ტემპით.

"აფეთქების" შესაძლო მიზეზები

იმისდა მიუხედავად, რომ საკმაოდ რთული სამფენიანი ცხოველები არსებობდნენ კამბრიამდე (და შესაძლოა დიდი ხნით ადრე), ადრეულ კამბრიულში ევოლუციური განვითარება, როგორც ჩანს, ძალიან სწრაფია. მრავალი მცდელობა გაკეთდა აეხსნა ამ „ასაფეთქებელი“ განვითარების მიზეზები.

გარემოს ცვლილებები

ჟანგბადის კონცენტრაციის გაზრდა

დედამიწის ყველაზე ადრეული ატმოსფერო საერთოდ არ შეიცავდა თავისუფალ ჟანგბადს. ჟანგბადი, რომელსაც თანამედროვე ცხოველები სუნთქავენ - როგორც ჰაერში, ასევე წყალში გახსნილი - არის მილიარდობით წლის ფოტოსინთეზის, ძირითადად მიკროორგანიზმების (როგორიცაა ციანობაქტერიების) პროდუქტი. დაახლოებით 2,5 მილიარდი წლის წინ ატმოსფეროში ჟანგბადის კონცენტრაცია მკვეთრად გაიზარდა. ამ დრომდე მიკროორგანიზმების მიერ წარმოებული მთელი ჟანგბადი მთლიანად იხარჯებოდა ჟანგბადისადმი მაღალი მიდრეკილების მქონე ელემენტების დაჟანგვაზე, როგორიცაა რკინა. სანამ ისინი ხმელეთზე და ოკეანის ზედა ფენებში მთლიანად შეკრულნი იყვნენ, ატმოსფეროში მხოლოდ ადგილობრივი „ჟანგბადის ოაზისები“ არსებობდა.

ჟანგბადის ნაკლებობამ შეიძლება დიდი ხნით შეაფერხოს დიდი რთული ორგანიზმების განვითარება. პრობლემა ის არის, რომ ჟანგბადის რაოდენობას შეუძლია ცხოველის შთანთქმა გარემო, შემოიფარგლება ზედაპირის ფართობით (ფილტვები და ლოყები ყველაზე რთულ ცხოველებში; კანი - უფრო მარტივებში). სიცოცხლისთვის საჭირო ჟანგბადის რაოდენობა განისაზღვრება ორგანიზმის მასით და მოცულობით, რომელიც ზომის მატებასთან ერთად უფრო სწრაფად იზრდება ვიდრე ფართობი. ჰაერში და წყალში ჟანგბადის კონცენტრაციის ზრდამ შეიძლება შეასუსტოს ან მთლიანად აღმოფხვრას ეს შეზღუდვა.

უნდა აღინიშნოს, რომ დიდი ვენდობიონტების არსებობისთვის საკმარისი რაოდენობის ჟანგბადი უკვე იყო ედიაკარანულ პერიოდში. თუმცა, ჟანგბადის კონცენტრაციის შემდგომმა ზრდამ (ედიაკარანისა და კამბრიის პერიოდებს შორის) შეიძლება ორგანიზმებს უზრუნველყოს დამატებითი ენერგიანივთიერებების (როგორიცაა კოლაგენი) წარმოებისთვის, რომლებიც აუცილებელია სხეულის ფუნდამენტურად უფრო რთული სტრუქტურების განვითარებისთვის, მათ შორის მტაცებლობისა და მისგან დასაცავად.

თოვლის ბურთი დედამიწა

არსებობს უამრავი მტკიცებულება, რომ გვიან ნეოპროტეროზოურში (მათ შორის ადრეული ედიაკარანის პერიოდის ჩათვლით) დედამიწა დაექვემდებარა გლობალურ გამყინვარებას, რომლის დროსაც მისი უმეტესი ნაწილი ყინულით იყო დაფარული და ზედაპირის ტემპერატურა ყინვასთან ახლოს იყო ეკვატორზეც კი. ზოგიერთი მკვლევარი აღნიშნავს, რომ ეს გარემოება შეიძლება მჭიდროდ იყოს დაკავშირებული კამბრიის აფეთქებასთან, რადგან ადრეული ცნობილი ნამარხები თარიღდება ბოლო სრული გამყინვარების დასრულებიდან მალევე.

თუმცა, საკმაოდ რთულია ასეთი კატასტროფების მიზეზობრივი კავშირის მითითება ორგანიზმების ზომისა და სირთულის შემდგომ ზრდასთან. Შესაძლოა, დაბალი ტემპერატურაგაიზარდა ჟანგბადის კონცენტრაცია ოკეანეში - მისი ხსნადობა ზღვის წყალში თითქმის გაორმაგდება, როდესაც ტემპერატურა ეცემა 30 ° C-დან 0 ° C-მდე.

ნახშირბადის იზოტოპური შემადგენლობის რყევები

ედიაკარანისა და კამბრიული პერიოდის საზღვარზე ნალექებში შეინიშნება ძალიან მკვეთრი ვარდნა, რასაც მოჰყვა უჩვეულოდ ძლიერი რყევები ნახშირბადის იზოტოპების თანაფარდობაში 13 C/12 C ადრეულ კამბრიულში.

ბევრი მეცნიერი ვარაუდობს, რომ თავდაპირველი ვარდნა გამოწვეულია მასობრივი გადაშენებით კამბრიის დაწყებამდე. . ასევე შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ გადაშენება იყო მეთანის კლატრატების წინა დაშლის შედეგი. საყოველთაოდ ცნობილია, რომ მეთანის გამოყოფა და შემდგომში ატმოსფეროს ნახშირორჟანგით გაჯერება იწვევს გლობალურ სათბურის ეფექტს, რომელსაც თან ახლავს სხვადასხვა ეკოლოგიური კატასტროფები. მსგავსი სურათი (13 C/ 12 C თანაფარდობის მკვეთრი ვარდნა შემდგომი რყევებით) დაფიქსირდა ტრიასში, როდესაც სიცოცხლე აღდგა პერმის მასობრივი გადაშენებისგან.

თუმცა, საკმაოდ რთულია იმის ახსნა, თუ როგორ შეიძლება გამოიწვიოს მასობრივმა გადაშენებამ ტაქსონომიური და მორფოლოგიური მრავალფეროვნების მკვეთრი ზრდა. მიუხედავად იმისა, რომ მასობრივმა გადაშენებებმა, როგორიცაა პერმის და ცარცულ-პალეოგენური პერიოდი, გამოიწვია რიცხვის შემდგომი ზრდა. გარკვეული ტიპებიუმნიშვნელოდან „დომინანტამდე“, თუმცა ორივე შემთხვევაში ეკოლოგიური ნიშები შეიცვალა, თუმცა სხვა, მაგრამ თანაბრად რთული ორგანიზმებით. ამავდროულად, ახალ ეკოსისტემაში ტაქსონომიური ან მორფოლოგიური მრავალფეროვნების მკვეთრი ზრდა არ დაფიქსირებულა.

რიგი მკვლევარების ვარაუდით, ყოველი მოკლევადიანი კლება 13 C/ 12 C პროპორციით ადრეულ კამბრიულში წარმოადგენს მეთანის გამოყოფას, რაც მცირე სათბურის ეფექტიდა ტემპერატურის მატებამ გამოიწვია მორფოლოგიური მრავალფეროვნების ზრდა. მაგრამ ეს ჰიპოთეზაც კი არ ხსნის ტაქსონომიური მრავალფეროვნების მკვეთრ ზრდას კამბრიის დასაწყისში.

ახსნა ორგანიზმების განვითარებაზე დაყრდნობით

მთელი რიგი თეორიები ემყარება იმ აზრს, რომ ცხოველების ემბრიონებიდან ზრდასრულამდე განვითარებაში შედარებით მცირე ცვლილებებმა შეიძლება გამოიწვიოს სხეულის ფორმის დრამატული ცვლილებები.

ორმხრივი განვითარების სისტემის გაჩენა

ჰოქსის გენები სხვადასხვა ჯგუფებიცხოველები იმდენად ჰგვანან, რომ, მაგალითად, შეგიძლიათ ადამიანის "თვალის ფორმირების" გენი გადანერგოთ დროზოფილას ემბრიონში, რაც გამოიწვევს თვალის წარმოქმნას - მაგრამ ეს იქნება დროზოფილის თვალი, შესაბამისი აქტივაციის წყალობით. სამუშაო" გენები. ეს გვიჩვენებს, რომ ჰოქსის გენების მსგავსი ნაკრების არსებობა საერთოდ არ ნიშნავს ორგანიზმების ანატომიურ მსგავსებას (რადგან იგივე ჰოქსის გენებს შეუძლიათ გააკონტროლონ ისეთი განსხვავებული სტრუქტურების ფორმირება, როგორიცაა ადამიანის და მწერების თვალები). ამიტომ, ასეთი სისტემის გაჩენამ შეიძლება გამოიწვიოს მრავალფეროვნების მკვეთრი ზრდა - როგორც მორფოლოგიური, ასევე ტაქსონომიური.

ვინაიდან იგივე Hox გენები აკონტროლებენ ყველა ცნობილი ორმხრივი ორგანიზმის დიფერენციაციას, ამ უკანასკნელის ევოლუციური ხაზები უნდა განსხვავდებოდეს, სანამ რაიმე სპეციალიზებული ორგანო ჩამოყალიბდებოდა. ამრიგად, ყველა ორმხრივი ორგანიზმის „უკანასკნელი საერთო წინაპარი“ უნდა ყოფილიყო პატარა, ანატომიურად მარტივი და, სავარაუდოდ, მგრძნობიარე. სრული დაშლაარ არის შემონახული ნამარხებში. ეს გარემოება მის აღმოჩენას უკიდურესად ნაკლებად სავარაუდოს ხდის. თუმცა, მრავალი ვენოდობიონტი (მაგალითად, კიმბერელა, შპრიგინი ან არკარუა), შესაძლოა ჰქონოდა სხეულის ორმხრივი აგებულება (არაერთი მეცნიერის აზრით, ეს ასე არ არის - ვენოდობიონტების სიმეტრია არა ორმხრივია, არამედ სრიალებს, რაც ძირეულად განასხვავებს მათ სხვა ორგანიზმებისგან). ამრიგად, ასეთი განვითარების სისტემა შეიძლებოდა წარმოშობილიყო კამბრიის აფეთქებამდე რამდენიმე ათეული მილიონი წლით ადრე. ამ შემთხვევაში მის ასახსნელად საჭიროა დამატებითი მიზეზები.

სქესობრივი რეპროდუქციის განვითარება

ორგანიზმები, რომლებიც არ იყენებენ სქესობრივ გამრავლებას, ძალიან ცოტა იცვლება. სქესობრივი გამრავლების ორგანიზმების უმეტესობაში შთამომავლები იღებენ თავიანთი გენების დაახლოებით 50%-ს თითოეული მშობლისგან. ეს ნიშნავს, რომ გენომის სირთულის მცირე ზრდამაც კი შეიძლება გამოიწვიოს სხეულის სტრუქტურისა და ფორმის მრავალი ვარიაცია. ბიოლოგიური სირთულის დიდი ნაწილი ალბათ წარმოიქმნება შედარებით მარტივი წესებიუჯრედების დიდ რაოდენობაზე, რომლებიც ფუნქციონირებენ როგორც ფიჭური ავტომატები (ასეთი ეფექტის მაგალითია Conway Game of Life, სადაც რთული ფორმები და რთული ქცევა ნაჩვენებია მხოლოდ უჯრედების მიერ, რომლებიც მოქმედებენ მარტივი წესები). სქესობრივი გამრავლების შესაძლო გამოჩენა ან მისი მნიშვნელოვანი განვითარება კამბრიული აფეთქების დროს ძალიან პრიმიტიული და მსგავსი არსებებისთვის შეიძლება ნიშნავს, რომ არსებობდა მათი სახეობათაშორისი და უფრო შორეული შეჯვარების შესაძლებლობა. ამან მკვეთრად გაზარდა ცვალებადობა. მხოლოდ გენომის განვითარებით ჩნდება ჭეშმარიტად იზოლირებული სახეობები, რომლებიც არ ერწყმის სხვებს. ამ ტიპის თანამედროვე არსებების მაგალითია მარჯანი.

განვითარების გზა

ზოგიერთი მეცნიერი ვარაუდობს, რომ რაც უფრო რთული ხდება ორგანიზმები, ევოლუციური ცვლილებები ხდება ზოგადი სტრუქტურასხეულს აქვს მეორადი ცვლილებები მისი არსებული ნაწილების უკეთესი სპეციალიზაციის მიმართულებით. ეს ამცირებს ორგანიზმების ახალი კლასების გავლის ალბათობას ბუნებრივი გადარჩევის გზით - „გაუმჯობესებულ“ წინაპრებთან კონკურენციის გამო. შედეგად, როდესაც ყალიბდება ზოგადი (ტაქსონომიური კლასის დონეზე) სტრუქტურა, იქმნება „განვითარების ბილიკი“ და სხეულის სივრცითი სტრუქტურა „გაყინულია“. შესაბამისად, ახალი კლასების ფორმირება „უფრო ადვილი“ ხდება ძირითადი კლადების ევოლუციის ადრეულ ეტაპებზე და მათი შემდგომი ევოლუცია ხდება დაბალ ტაქსონომიურ დონეზე. შემდგომში ამ იდეის ავტორმა აღნიშნა, რომ ასეთი „გაყინვა“ არ არის კამბრიული აფეთქების მთავარი ახსნა.

ნამარხები, რომლებსაც შეუძლიათ ამ იდეის მხარდაჭერა, ორაზროვანია. აღინიშნა, რომ იმავე კლასის ორგანიზმებში ვარიაციები ხშირად ყველაზე დიდია კლადის განვითარების პირველ ეტაპზე. მაგალითად, ზოგიერთი კამბრიული ტრილობიტი დიდად განსხვავდებოდა გულმკერდის სეგმენტების რაოდენობაში და შემდგომში ეს მრავალფეროვნება მნიშვნელოვნად შემცირდა. თუმცა, აღმოჩნდა, რომ სილურის ტრილობიტების ნიმუშებს აქვთ იგივე მაღალი ცვალებადობა სტრუქტურაში, როგორც ადრეულ კამბრიულს. მკვლევარებმა გამოთქვეს ჰიპოთეზა, რომ საერთო ვარდნამრავალფეროვნება დაკავშირებულია ეკოლოგიურ ან ფუნქციურ შეზღუდვებთან. მაგალითად, სეგმენტების რაოდენობის ნაკლებ ცვალებადობას მოელოდა მას შემდეგ, რაც ტრილობიტებმა (თანამედროვე ხის ტილების მსგავსი) შეიმუშავეს სხეულის ამოზნექილი სტრუქტურა, რაც მისი დაცვის ეფექტური საშუალებაა.

გარემოსდაცვითი განმარტებები

ასეთი ახსნა-განმარტებები ფოკუსირებულია ურთიერთქმედებაზე სხვადასხვა სახისორგანიზმები. ზოგიერთი ჰიპოთეზა ეხება ცვლილებებს კვების ჯაჭვებში; სხვები განიხილავენ იარაღის შეჯიბრს მტაცებლებსა და ნადირებს შორის, რამაც შესაძლოა გამოიწვიოს სხეულის ხისტი ნაწილების ევოლუცია ადრეულ კამბრიულში; რიგი სხვა ჰიპოთეზა ფოკუსირებულია კოევოლუციის უფრო ზოგად მექანიზმებზე (ყველაზე ცნობილი მაგალითია აყვავებული მცენარეების თანაევოლუცია მწერების დამბინძურებლებთან).

„იარაღების რბოლა“ მტაცებლებსა და მტაცებლებს შორის

განმარტებით, მტაცებლობა გულისხმობს მტაცებლის სიკვდილს, რაც მას ბუნებრივი გადარჩევის უძლიერეს ფაქტორად და ამაჩქარებლად აქცევს. მსხვერპლზე ზეწოლა უკეთესად ადაპტაციისთვის უფრო ძლიერი უნდა იყოს, ვიდრე მტაცებლებზე - რადგან მტაცებლისგან განსხვავებით, მათ აქვთ შანსი. კიდევ სცადე(ეს ასიმეტრია ცნობილია როგორც „სიცოცხლე ლანჩის წინააღმდეგ“ პრინციპის სახელით - მტაცებელი რისკავს მხოლოდ ლანჩის დაკარგვას, მტაცებელი კი სიცოცხლეს).

თუმცა, არსებობს მტკიცებულება (მაგალითად, ეკლიანი აკრიტარების ნამარხები, ისევე როგორც ხვრელები კლაუდინიდების გარსში), რომ მტაცებლობა არსებობდა კამბრიის დასაწყისამდე დიდი ხნით ადრე. ამიტომ, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მან თავისთავად გამოიწვია კამბრიული აფეთქება, თუმცა მას ჰქონდა ძლიერი გავლენა ორგანიზმების ანატომიურ ფორმებზე, რომლებიც წარმოიშვა ამის დროს.

ფიტოფაგების გამოჩენა

სტენლიმ (1973) ვარაუდობს, რომ პროტოზოების (ერთუჯრედიანი ევკარიოტების) გამოჩენა 700 მილიონი წლის წინ, მიკრობული ხალიჩების „დაჭყლეტვა“, მნიშვნელოვნად გააფართოვა კვების ჯაჭვები და უნდა გამოეწვია ორგანიზმების მრავალფეროვნების ზრდა. თუმცა, დღეს ცნობილია, რომ „ღრღნა“ წარმოიშვა 1 მილიარდ წელზე მეტი ხნის წინ, ხოლო სტრომატოლიტების გადაშენება დაიწყო დაახლოებით 1,25 მილიარდი წლის წინ – „აფეთქებამდე“ დიდი ხნით ადრე.

პლანქტონის ზომისა და მრავალფეროვნების ზრდა

გეოქიმიური დაკვირვებები ნათლად აჩვენებს, რომ პლანქტონის მთლიანი მასა შედარებული გახდა ახლანდელთან უკვე ადრეულ პროტეროზოურში. თუმცა, კამბრიამდე, პლანქტონს მნიშვნელოვანი წვლილი არ მიუძღვის ღრმა ზღვის ორგანიზმების კვებაში, რადგან მათი სხეულები ძალიან პატარა იყო ზღვის ფსკერზე სწრაფად ჩაძირვისთვის. მიკროსკოპული პლანქტონები შეჭამეს სხვა პლანქტონებმა ან გაანადგურეს ზღვის ზედა ფენებში ქიმიური პროცესების შედეგად ღრმა ფენებში შეღწევამდე დიდი ხნით ადრე, სადაც ისინი გახდებოდნენ საკვები ნექტონისა და ბენთოსთვის (შესაბამისად, საცურაო ორგანიზმები და ზღვის ფსკერის მკვიდრნი).

ადრეული კამბრიული ნამარხების შემადგენლობაში აღმოჩნდა მეზოზოოპლანქტონი (საშუალო ზომის პლანქტონი, შეუიარაღებელი თვალით ხილული), რომელსაც შეეძლო მიკროსკოპული პლანქტონის (ძირითადად ფიტოპლანქტონი - პლანქტონური „მცენარეობა“) გაფილტვრა. ახალი მეზოოპლანქტონი შეიძლება ყოფილიყო ნარჩენების წყარო, ისევე როგორც ექსკრემენტების გამოდევნა კაფსულების სახით, საკმარისად დიდი, რომ სწრაფად ჩაიძიროს - ისინი შეიძლება იყოს საკვები ნექტონისა და ბენთოსთვის, რამაც გამოიწვია მათი ზომა და მრავალფეროვნება. თუ ორგანული ნაწილაკები მიაღწიეს ზღვის ფსკერს, შემდგომი დამარხვის შედეგად, მათ უნდა გაზარდონ ჟანგბადის კონცენტრაცია წყალში, ხოლო შემცირდეს თავისუფალი ნახშირბადის კონცენტრაცია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მეზოზოოპლანქტონის გამოჩენამ გაამდიდრა ოკეანის ღრმა ნაწილები საკვებით და ჟანგბადით და ამით შექმნა შესაძლო გარეგნობადა ღრმა ზღვის უფრო დიდი და მრავალფეროვანი მკვიდრთა ევოლუცია.

დაბოლოს, მეზოზოოპლანქტონს შორის ფიტოფაგების გაჩენამ შეიძლება შექმნას დამატებითი ეკოლოგიური ნიშა უფრო დიდი მეზოოპლანქტონის მტაცებლებისთვის, რომელთა სხეულებმა, ზღვაში ჩაძირვამ გამოიწვია მისი შემდგომი გამდიდრება საკვებითა და ჟანგბადით. შესაძლოა, მეზოოპლანქტონებს შორის პირველი მტაცებლები იყვნენ ბენთური ლარვები, რომელთა შემდგომი ევოლუცია იყო ედიაკარანის პერიოდის ზღვებში მტაცებლობის ზოგადი ზრდის შედეგი.

ბევრი ცარიელი ნიშა

ჯეიმს ვ. ვალენტინმა რამდენიმე ნაშრომში შემდეგი ვარაუდი გამოთქვა: სხეულის სტრუქტურის მკვეთრი ცვლილებები „სამარცხვინოა“; ცვლილებების არსებობის ბევრად უფრო სავარაუდოა, თუ ის ექმნება მცირე (ან საერთოდ არ) კონკურენციას იმ ეკოლოგიური ნიშისთვის, რომელსაც ის მიზნად ისახავს. ეს უკანასკნელი აუცილებელია იმისათვის, რომ ახალი ტიპის ორგანიზმებს ჰქონდეთ საკმარისი დრო ახალ როლთან ადაპტაციისთვის.

ამ გარემოებამ უნდა გამოიწვიოს ის ფაქტი, რომ ძირითადი ევოლუციური ცვლილებების განხორციელება ბევრად უფრო სავარაუდოა ეკოსისტემის ფორმირების საწყის ეტაპზე, იმის გამო, რომ შემდგომი დივერსიფიკაცია ავსებს თითქმის ყველა ეკოლოგიურ ნიშას. სამომავლოდ, მიუხედავად იმისა, რომ ორგანიზმების ახალი სახეობები კვლავ ჩნდება, ცარიელი ნიშების ნაკლებობა ხელს უშლის მათ გავრცელებას ეკოსისტემაში.

ვალენტინის მოდელი კარგად ხსნის კამბრიული აფეთქების უნიკალურობას - რატომ მოხდა ეს მხოლოდ ერთხელ და რატომ იყო მისი ხანგრძლივობა შეზღუდული.

შენიშვნები

1. დარვინი, ჩ.სახეობების წარმოშობის შესახებ ბუნებრივი გადარჩევით. - ლონდონი, დიდი ბრიტანეთი: Murray, 1859. - გვ. 315–316.
2. უოლკოტი, კ.დ.კამბრიული გეოლოგია და პალეონტოლოგია // სმიტსონის სხვადასხვა კოლექციები. - 1914. - T. 57. - გვ. 14.
3. უიტინგტონი, ჰ.ბ.; კანადის გეოლოგიური სამსახური.მტაცებლობის წარმოშობა და ადრეული ევოლუცია // Burgess Shale. - იელის უნივერსიტეტის გამომცემლობა, 1985 წ.
4. გულდი, ს.ჯ.მშვენიერი ცხოვრება: ბურგესის ფიქალი და ისტორიის ბუნება. - Ნიუ იორკი: W.W. Norton & Company, 1989. - ISBN 0-393-02705-8
5. მაკნამარა, კ.ჯ.ცხოველების წარმოშობის დათარიღება // მეცნიერება. - 1996-12-20წწ. - T. 274. - No 5295. - S. 1993–1997 წწ.
6. ავრამიკი, ს.მ.პრეკამბრიული სვეტოვანი სტრომატოლიტის მრავალფეროვნება: მეტაზოური გარეგნობის ასახვა // მეცნიერება. - 1971-11-19 წწ. - T. 174. - No 4011. - S. 825–827.
7. ფედონკინი, მ.ა. ვაგონერი, ბ.გვიანი პრეკამბრიული ნამარხი კიმბერელა მოლუსკის მსგავსი ორმხრივი ორგანიზმია // Ბუნება. - 1997. - T. 388. - S. 868–871.
8. ესკოვი, კ.უფალი ღმერთის მონახაზები // Ცოდნა არის ძალა. - 2001. - № 6.
9. Jago, J.B., Haines, P.W.ზოგიერთი კამბრიული ქანების ბოლოდროინდელი რადიომეტრიული დათარიღება სამხრეთ ავსტრალიაში: შესაბამისობა კამბრიული დროის მასშტაბთან // Revista Española de Paleontologia. - 1998. - S. 115–22.
10. Eskov K. Yu.საოცარი პალეონტოლოგია: დედამიწის ისტორია და მასზე ცხოვრება. - M .: NTs ENAS-ის გამომცემლობა, 2007. - 540გვ. - (რაზეც სდუმდნენ სახელმძღვანელოები). - ISBN 978-5-93196-711-0
11. გელინგი, ჯ. ჯენსენი, ს. დროზერ მ. მაირო პ. ნარბონი, გ.ჩაღრმავება ბაზალური კამბრიული GSSP, Fortune Head, ნიუფაუნდლენდი // გეოლოგიური ჟურნალი. - 2001-03 წწ. - T. 138. - No 2. - S. 213–218.
12. ბენტონი, მ.ჯ. უილსი, მ.ა. ჰიჩინი, რ.ნამარხი ჩანაწერების ხარისხი დროში // Ბუნება. - 2000. - T. 403. - No 6769. - S. 534–537.
13. ბატერფილდი, ნ.ჯ.განსაკუთრებული ნამარხი კონსერვაცია და კამბრიული აფეთქება // . - 2003. - T. 43. - No 1. - S. 166–177.
14. კოუენი, რ.ცხოვრების ისტორია. - ბლექველის მეცნიერება.
15. მორისი, ს.ბურგესის შალის (შუა კამბრიული) ფაუნა // ეკოლოგიისა და სისტემატიკის ყოველწლიური მიმოხილვა. - 1979. - T. 10. - No 1. - S. 327–349.
16. იოხელსონი, ე.ლშუა კამბრიული ბურგესის ფიქლის ბიოტას აღმოჩენა, კოლექცია და აღწერა ჩარლზ დულიტ უოლკოტის მიერ // ამერიკის ფილოსოფიური საზოგადოების შრომები. - 1996. - T. 140. - No 4. - S. 469–545.
17. ბატერფილდი, ნ.ჯ.კამბრიული პლანქტონის ეკოლოგია და ევოლუცია // კოლუმბიის უნივერსიტეტის გამოცემაკამბრიული გამოსხივების ეკოლოგია. - New York, 2001. - S. 200–216.
18. Signor, P.W.სინჯის მიკერძოება, თანდათანობითი გადაშენების ნიმუშები და კატასტროფები ნამარხი ჩანაწერებში // ამერიკის გეოლოგიური საზოგადოებადედამიწაზე დიდი ასტეროიდების და კომეტების ზემოქმედების გეოლოგიური შედეგები. - 1982. - S. 291-296.
19. სეილახერი ა.რამდენად მოქმედებს კრუზიანას სტრატიგრაფია? // დედამიწის მეცნიერებების საერთაშორისო ჟურნალი. - 1994. - T. 83. - No 4. - S. 752–758.
20. მაგარიცი, მ. ჰოლზერი, W.T.; კირშვინკი, ჯ.ლ.ნახშირბადის იზოტოპური მოვლენები პრეკამბრიული/კემბრიის საზღვარზე ციმბირის პლატფორმაზე // Ბუნება. - 1986. - T. 320. - No 6059. - S. 258–259.
21. კაუფმანი, ა.ჯ., კნოლ ა.ჰ.ნეოპროტეროზოური ვარიაციები ზღვის წყლის C-იზოტოპურ შემადგენლობაში: სტრატიგრაფიული და ბიოგეოქიმიური შედეგები // ელზევიეპრეკამბრიული კვლევა. - 1995. - T. 73. - S. 27-49.
22. დერი, ლოს-ანჯელესი; Brasier, M.D. კორფილდი, რ.მ. როზანოვი, ა.იუ. ჟურავლევი, ა.იუ Sr და C იზოტოპები ქვედა კამბრიის კარბონატებში ციმბირის კრატონიდან: პალეოგარემოს ჩანაწერი "კემბრიული აფეთქების" დროს // ელზევიედედამიწისა და პლანეტარული მეცნიერების წერილები. - 1994. - T. 128. - S. 671-681.
23. როტმანი, დ.ჰ.; ჰეისი, ჯ.მ.; იბარებს, რ.ე.ნეოპროტეროზოური ნახშირბადის ციკლის დინამიკა // მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიააშშ-ს მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის შრომები. - 2003-07-08 წწ. - T. 100. - No 14. - S. 8124–8129.
24. რიპერდანი, რ.ლ.გლობალური ვარიაციები ნახშირბადის იზოტოპის შემადგენლობაში უახლესი ნეოპროტეროზოიკის და ადრეული კამბრიული პერიოდის განმავლობაში // დედამიწისა და პლანეტარული მეცნიერებების ყოველწლიური მიმოხილვა. - 1994-05 წწ. - T. 22. - S. 385-417.
25. მარშალი, კ.რ.ცხოველების კამბრიული „აფეთქების“ ახსნა // დედამიწის პლანეტარული მეცნიერებების ყოველწლიური მიმოხილვა. - 2006. - T. 34. - S. 355-384.
26. ჩახუტება, L.A.; როჯერი, ა.ჯ.ნამარხებისა და ტაქსონური ნიმუშების გავლენა ძველ მოლეკულურ დათარიღების ანალიზებზე // . - 2007. - T. 24(8). - S. 1889-1897 წწ.
27. რეი, გ.ა. ლევინტონი, ჯ.ს. შაპირო, ლ.ჰ.(((სათაური))) // მეცნიერება. - 1996-10 წწ. - T. 274. - No 5287. - S. 568–573.
28. აიალა, ფ.ჯ.; რჟეცკი, ა. აიალა, ფ.ჯ.(((სათაური))) // . - 1998-01 წწ. - T. 95. - No 2. - S. 606-611.
29. არის-ბროსუ, ს. იანგი, ზ.ეპიზოდური ევოლუციის ბაიესის მოდელები მხარს უჭერენ მეტაზოას გვიან პრეკამბრიულ ფეთქებადი დივერსიფიკაციას // მოლეკულური ბიოლოგია და ევოლუცია. - 2003-08 წწ. - T. 20. - No 12. - S. 1947-1954 წწ.
30. პეტერსონი, კ.ჯ. ლიონი, ჯ.ბ.; ნოვაკი, კ.ს.; ტაკაჩი, ც.მ. ვარგო, მ.ჯ. მაკპიკი, მ.ჯ.მეტაზოური დივერგენციის დროის შეფასება მოლეკულური საათით // წარმოება ნაციონალურიმეცნიერებათა აკადემია (აშშ). - 2004-04 წწ. - T. 101. - No 17. - S. 6536-6541.
31. ბლერი, ჯ.ე. ჰეჯსი, ს.ბ.მოლეკულური საათები არ უჭერენ მხარს კამბრიის აფეთქებას // მოლეკულური ბიოლოგია და ევოლუცია. - 2004-11 წწ. - T. 22. - No 3. - S. 387-390.
32. ბენგსონი, ს.მტაცებლობის წარმოშობა და ადრეული ევოლუცია // მტაცებლობის ნამარხი ჩანაწერი. The Paleontological Society Papers 8 / Kowalewski, M., and Kelley, P.H.. - New York: The Paleontological Society, 2002. - გვ. 289–317.
33. შეიჰანი, პ.მ. ჰარისი, მ.ტ.მიკრობიალიტების აღორძინება გვიან ორდოვიკის გადაშენების შემდეგ // Ბუნება. - 2004. - T. 430. - S. 75–78.
34. სტენლიმტაცებელი ამარცხებს კონკურენციას ზღვის ფსკერზე // პალეობიოლოგია. - 2008. - T. 34. - S. 1.
35. სეილახერი, ა. ბოზი, პ.კ.; პფლუგერი, ფ.ცხოველები 1 მილიარდ წელზე მეტი ხნის წინ: კვალი ნამარხი მტკიცებულებები ინდოეთიდან // მეცნიერება. - 1998. - T. 282. - No 5386. - S. 80–83.
36. ჯენსენი, ს.პროტეროზოური და ყველაზე ადრეული კამბრიული კვალის ნამარხი ჩანაწერი; შაბლონები, პრობლემები და პერსპექტივები // ინტეგრაციული და შედარებითი ბიოლოგია. - 2003. - T. 43. - No 1. - S. 219–228.
37. ნაიმარკი, ელენადუშანტუოს ემბრიონების საიდუმლო გამოვლინდა. პოპულარული სამეცნიერო პროექტი "ელემენტები" (2007 წლის 12 აპრილი). დაარქივებულია ორიგინალიდან 2011 წლის 24 აგვისტო. წაკითხვის თარიღი: 2008 წლის 21 მაისი.

იმავე წიგნში „სახეობათა წარმოშობის შესახებ“ ჩარლზ დარვინი წერდა: „თუკი ერთსა და იმავე კლასს მიეკუთვნება მრავალი სახეობა იწყებდა არსებობას. ერთდროულად, მაშინ ეს იქნება სასიკვდილო დარტყმა თეორიისთვის, რომელიც ითვალისწინებს ევოლუციას საერთო წინაპრისგან ბუნებრივი გადარჩევის გზით.

თანამედროვე მეცნიერები, რომლებმაც დეტალურად შეისწავლეს ნამარხი ნაშთები, დარწმუნებულნი არიან, რომ ცოცხალი არსებები დედამიწაზე მოულოდნელად გამოჩნდნენ. ეგრეთ წოდებულ კამბრიულ შრეში აღმოჩენილია ტრილობიტების, ღრუბლების, ჭიების, ვარსკვლავური თევზების, ლოკოკინების, მცურავი კიბოსნაირების, კეფალოპოდების, ფეხსახსრიანების და ა.შ., აქაც ერთუჯრედიანი და ბაქტერიები აღმოჩნდა და ცოტა დაბლა. ნებისმიერი მრავალუჯრედიანი ორგანიზმის არსებობა კამბრიულზე უფრო ადრე საკამათო საკითხია. ამრიგად, აშკარაა, რომ მრავალი სახეობა, ერთმანეთისგან განსხვავებული და უკვე სრულყოფილი ორგანიზმების მქონე, ერთდროულად არსებობდა და არ ჰყავდათ წინაპრები, საიდანაც ისინი შეიძლება წარმოშობილიყვნენ. გეოლოგიაში ამ ფენომენს კამბრიულ აფეთქებას უწოდებენ.

ბრინჯი. კამბრიული პერიოდის მკვიდრნი

სხვათა შორის, ევოლუციონისტებისთვის ასევე რთულია ცალსახად პასუხის გაცემა კითხვაზე, თუ რატომ არის თანამედროვე ბუნებაში, ისევე როგორც კამბრიული პერიოდის ბუნებაში (რომელიც სავარაუდოდ 500 მილიონ წელზე მეტი ხნის წინ იყო), არის ღრუბლები, ჭიები, ვარსკვლავური თევზები, ლოკოკინები, მცურავი კიბოსნაირები და ა.შ. რატომ არიან ამისთვის ხანგრძლივი პერიოდიარ განვითარდა უმაღლესი ფორმები? თუ ევოლუცია ყველა ცოცხალი არსების პოზიტიური, გარდაუვალი აღმავალი მოძრაობაა, მაშინ რატომ არ შეეხო ის ყველა არსებას? უფრო ლოგიკური იქნებოდა, თუ ამჟამად პლანეტაზე ევოლუციის მხოლოდ ერთი გვირგვინი დარჩებოდა - ადამიანი!

რატომ ცხოვრობენ დედამიწაზე ერთდროულად ამეები, მწერები, თევზები, ამფიბიები, ქვეწარმავლები, ძუძუმწოვრები, მაიმუნები და ადამიანები? შესაძლოა, იმავე მიზეზით, რის გამოც კელაკანტის თევზი ჯერ კიდევ არსებობს: ის ცხოვრობდა დიდი ხნის წინ, აგრძელებს სიცოცხლეს დღესაც. მაშინაც კი, თუ თქვენ ცდილობთ დაიჯეროთ ევოლუცია, მოგიწევთ პასუხის გაცემა კითხვაზე: დღეს ევოლუცია შეჩერდა თუ არა? თუმცა, ამ კითხვაზე პასუხი აჩენს სხვა კითხვებს, რომლებიც პასუხგაუცემელი რჩება.

თუ ვივარაუდებთ, რომ ყველა ცოცხალი არსება, მარტივიდან რთულამდე, ჯერ კიდევ ევოლუციის პროცესშია, მაშინ დაუყოვნებლივ უნდა ავხსნათ, რატომ არ არსებობს მათ შორის ცოცხალი გარდამავალი ფორმები. თუ წარმოვიდგენთ, რომ ევოლუცია დასრულდა და ქმნილებებმა, რომლებმაც მიაღწიეს სრულყოფილებას, დიდი ხნის წინ შეაჩერეს განვითარება, დანარჩენი კი განადგურდნენ ბუნებრივი გადარჩევის გზით, მაშინ აუხსნელი ფაქტირატომ არ არის საკმარისი მკვდარი შუალედური რგოლები ევოლუციაში. მაგრამ გარდამავალი ფორმების ნაშთები უნდა იყოს ტრილიონებით და თუნდაც სექსტილიონებით, რომლებიც გროვდება დედამიწის წიაღში, სავარაუდოდ, მილიონობით წლის განმავლობაში.

შესწავლის სიმარტივისთვის, ჩვენი პლანეტის ისტორია და მასზე ცხოვრება დაყოფილი იყო დროის პერიოდებად, რომელთა საზღვრებია დედამიწის ქერქის გეოლოგიური ცვლილებები - მთის აგების პროცესები, მიწის აწევა და დაცემა, ფორმის ცვლილებები. კონტინენტების, გლობალური კლიმატის ცვლილება.

დედამიწის ისტორიაში ყველაზე ხანგრძლივ ქრონოლოგიურ პერიოდებს ეპოქას უწოდებენ (ისინი გაგრძელდა ასობით მილიონი წელი). ეპოქები შემდგომ პერიოდებად იყოფა.

მეცნიერები დედამიწის წარსულის შესახებ მთელ ინფორმაციას იღებენ მსოფლიო ქრონიკის გეოლოგიური მტკიცებულებების შესწავლით. პლანეტის ნაწლავები შედგება კლდოვანი და დანალექი ქანების სხვადასხვა ფენებისგან, რომლებიც წარმოიქმნება გარე პირობების უწყვეტი გავლენის ქვეშ, რამაც განსაზღვრა დედამიწის გარეგნობა შორეულ წარსულში. გეოლოგიურმა წარმონაქმნებმა შეინარჩუნეს და გადაიტანეს მილიონობით წლის განმავლობაში ინფორმაცია ცოცხალი ორგანიზმების შესახებ, რომლებიც ბინადრობდნენ ოკეანეებსა და ხმელეთზე სხვადასხვა გეოლოგიურ პერიოდში. ამის წყალობით, დღეს ჩვენ გვაქვს შესაძლებლობა წარმოვიდგინოთ შორეული წარსულის დედამიწის გამოჩენა და მივყვეთ სიცოცხლის ევოლუციას მისი გამოჩენის მომენტიდან 3,5 მილიარდ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში.

უძველესი ქანებისა და ნამარხების კვლევისას მეცნიერებმა დედამიწის გეოლოგიურ და ბიოლოგიურ წარსულში ორი აუხსნელი ფენომენი აღმოაჩინეს. პირველ ფენომენს მსოფლიო უთანხმოება ჰქვია და არის კონტაქტი კლდეებიგანსხვავებულისგან გეოლოგიური პერიოდებიარ მიჰყვება ერთმანეთის მიყოლებით. ასეთი კონტაქტი არღვევს ფენების ლოგიკურ თანმიმდევრობას, გეოლოგიის სხვადასხვა ისტორიული ეტაპის ქრონოლოგიური პერიოდული გამოცემების მიხედვით. უნდა აღინიშნოს, რომ ქანების ალოგიკური შეხება ყველგან გვხვდება. ეს გამოწვეულია ტექტონიკური აქტივობისა და ეროზიული პროცესების შედეგად დედამიწის ქერქის სტრუქტურების შერევით. თუმცა, გლობალური შეუსაბამობა ამით ვერ აიხსნება, რადგან ის ყველგან არის გავრცელებული და ასახავს არაკოორდინირებულ კონტაქტს დაახლოებით 2,9 მილიარდი წლის ასაკის ქანებსა და ახალგაზრდა კამბრიულ საბადოებს შორის, რომლებიც ჩამოყალიბდა დაახლოებით 500 მილიონი წლის წინ.

მეორე ფენომენს, რომელიც ეხება დედამიწის ბიოლოგიურ წარსულს, ეწოდება "კემბრიული აფეთქება". პალეონტოლოგებმა ეს ტერმინი მისცეს ცოცხალი ორგანიზმების სახეობრივი მრავალფეროვნების უეცარ სწრაფ ზრდას კამბრიულ პერიოდში (პალეოზოური ეპოქის დასაწყისში). ეს მოხდა იმისთვის ქრონოლოგიური პერიოდი 30 მილიონი წლის განმავლობაში (დაახლოებით 542–510 მილიონი წლის წინ). პალეონტოლოგიური სტანდარტებით ასეთი უმნიშვნელო პერიოდისთვის რიცხვი სახეობაგაიზარდა ასჯერ. უეცრად გამოჩნდა ნაჭუჭის ორგანიზმების მრავალფეროვნება, გაჩნდა პირველი აკორდები და პროთორაციდები (ე.წ. ტრილობიტები).

ამ ორის არსებობის ყველაზე ცნობილი და შესწავლილი მტკიცებულება სამეცნიერო ფენომენებიმდებარეობს აშშ-ში. Ეს არის გრანდ კანიონიიწვა კოლორადოს პლატოზე, არიზონა. საყვარელი ადგილი ტურისტებისთვის მთელი მსოფლიოდან. სწორედ იქ აღმოაჩინეს პალეონტოლოგებმა გაქვავებული სიცოცხლის ფორმების უდიდესი რაოდენობა, განსხვავებით რბილი ტანიანი ორგანიზმებისგან, რომლებიც ცხოვრობდნენ წინა კამბრიულ ედიაკარანულ პერიოდში.

დიდი ხნის განმავლობაში, მეცნიერები მთელი მსოფლიოდან ეძებდნენ კვალს კამბრიული პერიოდის ფენომენებზე. ახლახან სამეცნიერო წრეებში გაჩნდა თეორია, რომელიც ხსნის გლობალური უთანხმოების და „კემბრიული აფეთქების“ გაჩენის ბუნებას და აყალიბებს კავშირს პლანეტარული ისტორიის ამ ორ უნიკალურ ფაქტს შორის.

დაახლოებით 600 მილიონი წლის წინ, დიდი ცვლილებები დაიწყო დედამიწის ნაწლავებში, რამაც გამოიწვია უზარმაზარი ძვრები პლანეტის ზედაპირზე. მოძრაობა მოხდა ლითოსფერული ფირფიტები, რომელმაც დაარღვია ოდესღაც ერთი კონტინენტი - გონდვანა, ბევრმა ვულკანმა ერთდროულად ააფეთქა ლავის ტალღები. ფართომასშტაბიანმა მიწისძვრებმა უზარმაზარი ცუნამი გამოიწვია. მიწის ზედაპირი რამდენჯერმე დაექვემდებარა ოკეანეების წყლებს დატბორვას, რაც მსოფლიო უთანხმოების წარმოქმნის მთავარი მიზეზი იყო.

ახალგაზრდა და განლაგებული ზედაპირულად დანალექი ფენები ნადგურდება წყლისა და მასთან დაკავშირებული ფაქტორების მიერ რამდენჯერმე უფრო ნელა, ვიდრე ძველი და ღრმა ქანები. სწორედ კონტინენტების დატბორვის პერიოდებში მოხდა დანალექი ქანების ეროზია და დეგრადაცია, უძველესი ქანების ზემოქმედება, რომლებიც ექვემდებარებოდნენ სწრაფ ეროზიას. ქანების განადგურების პროდუქტები მილიარდ ტონაში იშლება პრეისტორიული ოკეანეების წყლებში. მოულოდნელად გაიზარდა კალიუმის, კალციუმის, მაგნიუმის, რკინის, ფოსფატის, სულფატის იონების კონცენტრაცია. მსოფლიო ოკეანეების მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი მკვეთრად გადავიდა ტუტე მხარეზე.

ცხოვრების მთავარი პრინციპი ამბობს, რომ არსებობისთვის ცოცხალმა ორგანიზმმა მუდმივად უნდა შეინარჩუნოს შინაგანი გარემოს მუდმივობა. თანამედროვე ორგანიზმების პრიმიტიულ რბილი ტანის შთამომავლები სწრაფად უნდა განვითარდნენ წინააღმდეგობის გასაწევად. მკვეთრი ცვლილებასაცხოვრებელი პირობები. უძველესი ცხოვრების ევოლუციაში მომენტალური ნახტომი იყო იძულებითი პასუხი ზღვის წყალში სხვადასხვა მარილების კონცენტრაციის უეცარ ზრდაზე. ამ ევოლუციური ნახტომის შედეგი იყო მინერალიზაციის მექანიზმები, რომლებიც სხვაგვარად მიმართავდნენ უძველესი ცხოველების ევოლუციას.

ამ თეორიას მხარს უჭერს მინერალური ჩონჩხის ერთდროული გამოჩენა დაუკავშირებელ ორგანიზმებში კამბრიულ პერიოდში. მინერალური მარილების მთავარმა სამმა სახეობამ განსაზღვრა სიცოცხლის შემდგომი ევოლუციის მიმართულება - ეს არის კალციუმის ფოსფატი, აკორდის ჩონჩხის მინერალური საფუძველი, კალციუმის კარბონატი და სილიციუმის ოქსიდი, რომლებიც წარმოადგენენ პირველი ჭურვის არსებების ჭურვების მასალას. კალციუმი, სილიციუმი და ფოსფატები არის კამბრიული წარმონაქმნების ძირითადი კომპონენტები, რომლებმაც შექმნეს მსოფლიო შეუსაბამობის არეები.

ახლად გაჩენილ ახალგაზრდა ცხოვრების ფორმებს უპირატესობა ჰქონდათ პრიმიტიულ რბილ სხეულთან შედარებით, მძიმე ორგანოების გარეშე. ახალ ორგანიზმებს ჰქონდათ კბილები თავდასხმისა და თავდაცვისთვის, ჭურვები თავდაცვისთვის, აკორდები და მყარი ჩონჩხები, რაც მათ წყალში მიზანმიმართულად და უფრო მაღალი სიჩქარით გადაადგილების საშუალებას აძლევდა. მინერალიზაციის მოულოდნელად შეძენილმა მექანიზმებმა ახალგაზრდა არსებებს საშუალება მისცა გამრავლებულიყვნენ უპრეცედენტო რაოდენობით და ჩაენაცვლებინათ ცხოვრების ძველი ფორმები. პირველივე არსებების მასა მინერალური ორგანოებით იყო საფუძველი კამბრიული პერიოდის გეოლოგიური ფენების ჩამოყალიბებისთვის, რომლებიც წარმოიქმნა კლდეების უძველეს ფენებზე.

მინერალური ჩონჩხებით სიცოცხლის ფორმები ჯერ კიდევ პრეკამბრიულ პერიოდში დაიწყეს, მაგრამ სწორედ გეოლოგიურმა ანომალიებმა ჩამოაყალიბა მსოფლიო შეუსაბამობა, რამაც მრავალჯერ დააჩქარა ეს პროცესი და მისცა მას ფეთქებადი ხასიათი. იმ პროცესების გამომწვევი მიზეზი, რამაც შექმნა თანამედროვე ცხოველთა სახეობების დიდი ნაწილი, იყო მსოფლიო ოკეანეების სწრაფი მინერალიზაცია. გეოლოგიურმა პროცესებმა განსაზღვრა ბიოლოგიური ევოლუცია მომავალი მილიონობით წლის განმავლობაში.

ნებაყოფლობითი მკითხველის წვლილი პროექტის მხარდასაჭერად

02.12.2016

გამარჯობა ყველას კიდევ ერთხელ! ამ პოსტში შევეცდები ვისაუბრო უნიკალურ მოვლენაზე დედამიწაზე ცხოვრების ისტორიაში. ჩვენ ვისაუბრებთ კამბრიულ აფეთქებაზე, ან როგორც მას ასევე უწოდებენ, კამბრიულ გამოსხივებას. კამბრიული აფეთქება არის ყველაზე ნათელი მოვლენა პლანეტის პალეონტოლოგიურ ჩანაწერში, როდესაც შედარებით მოკლე დროში (რამდენიმე ათეული მილიონი წლის განმავლობაში) მკვეთრად იზრდება ცოცხალი არსებების ნამარხი ნაშთები და, ერთი შეხედვით. , თითქოს არსაიდან ჩნდება თითქმის ყველა თანამედროვე ტიპის ცხოველი (აკორდები, ფეხსახსრიანები, მოლუსკები, ექინოდერმები და ა.შ.).

მას ჰყავდა წინამორბედები, მაგრამ ღრუბელმა მოახერხა კამბრიული აფეთქების იდეა უდიდესი მჭევრმეტყველებითა და გეოლოგიური დახვეწილობით. გარდა მისი დიდი ლიდერობისა და პალეონტოლოგთა თაობის სწავლების გარდა, მან შეიმუშავა ინტეგრაციული მიდგომა პალეონტოლოგიაში, დაამატა უნარები პალეოგეოგრაფიაში, კარბონატულ სტრატიგრაფიაში და კარბონატულ სედიმენტოლოგიაში. მისი შემდგომი კარიერა კალიფორნიის უნივერსიტეტისანტა ბარბარამ გააფართოვა თავისი ინტერესები ასტრობიოლოგიისა და სიცოცხლის წარმოშობისკენ. მისი, როგორც პალეონტოლოგის დაკვირვებებმა აიძულა იგი დაეხასიათებინა ფანეროზოური ნამარხი ჩანაწერი, როგორც ევოლუციური ამოფრქვევების სერია, რომელთაგან ყველაზე დიდი იყო კამბრიული.