Odkrycie nowych gatunków w niezbadanych stanowiskach archeologicznych dostarczyło zaskakujących szczegółów na temat ewolucji zwierząt w prymitywnych oceanach. Jakie były kluczowe czynniki tzw. eksplozji kambryjskiej?

Eksplozja kambryjska była najważniejszym wydarzeniem w historii dywersyfikacji zwierząt, kładąc podwaliny pod współczesne ekosystemy. – źródło: Universidad del Rosario

Około 520 milionów lat temu życie zwierząt doświadczyło bezprecedensowej dywersyfikacji, zjawiska znanego jako eksplozja kambryjska. Okres ten oznaczał pojawienie się szerokiej gamy form i zachowań zwierząt, których skamieniałości znaleziono w tak odległych miejscach, jak Góry Skaliste w Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie i południowe wybrzeże Australii.

Według Smithsonian Magazine, badanie tych skamieniałości zmieniło naukowe rozumienie tego, jak i dlaczego doszło do tego przełomowego wydarzenia ewolucyjnego, co podtrzymuje debatę w paleontologii, biorąc pod uwagę, że ekspansja ta miała miejsce około 520 milionów lat temu, przed pojawieniem się dinozaurów.

Pojawienie się nowych ekosystemów

Uważa się, że eksplozja kambryjska była jednym z najważniejszych wydarzeń w historii życia, ponieważ położyła podwaliny pod współczesne ekosystemy. W tym czasie morza zaludniły się stworzeniami takimi jak robaki, dziwnie wyglądające drapieżniki i przodkowie kręgowców.

Wśród najbardziej charakterystycznych skamieniałości znajduje się Anomalocaris, bezkręgowiec drapieżny wyposażony w chwytne wyrostki, dyskowatą paszczę z płytkami do ssania ofiar i złożone oczy na szypułkach; cechy te czyniły go skutecznym łowcą.

Różnorodność form życia w ekosystemach morskich kambru, obejmująca zwierzęta pływające, gatunki zakopujące się w osadach i organizmy unoszące się blisko powierzchni, odzwierciedla złożoność sprzed pojawienia się dinozaurów.

Smithsonian Magazine podkreśla, że rodzina radiodontów, do której należał Anomalocaris, obejmowała gatunki o długości od mniej niż 2,5 centymetra do ponad 1,8 metra, co sugeruje dużą różnorodność strategii żywieniowych i nisz ekologicznych.

Złożoność życia w kambrze

Różnorodność form życia w kambrze nie ograniczała się do drapieżników. Rafy przybrzeżne były siedliskiem zwierząt pływających, gatunków zakopujących się w osadach i innych, które unosiły się blisko powierzchni, takich jak plankton.

Paleontolog Gaëtan Potin z Uniwersytetu w Lozannie wyjaśnił: „Ekosystemy stały się bardziej złożone i podobne do obecnych, z pływającymi zwierzętami i pierwszymi drapieżnikami”. Złożoność ta znalazła odzwierciedlenie w obecności kilku gatunków radiodontów w tym samym środowisku. Paleontolog Allison Daley, również z Uniwersytetu w Lozannie, zauważyła: „Świadczy to o złożonym i zróżnicowanym ekosystemie już w kambrze”.

Ostatnie odkrycia, takie jak trójoki drapieżnik z kambru w Burgess Shale, pokazują, że wciąż pozostaje wiele do nauczenia się o tym okresie.

Eksplozja czy proces stopniowy?

Chociaż termin „eksplozja” sugeruje gwałtowną zmianę, społeczność naukowa debatuje, czy zjawisko to było rzeczywiście nagłe, czy też było wynikiem stopniowego procesu. Smithsonian Magazine przytacza opinię Thomasa Servaisa, paleontologa z Uniwersytetu w Lille, który stwierdził: „Nie było to nagłe. Nie ograniczało się do jednego miejsca lub momentu”.

Obecnie wielu ekspertów zgadza się, że dywersyfikacja zwierząt w kambrze trwała dziesiątki milionów lat i była napędzana przez różne czynniki środowiskowe i biologiczne. Czynniki abiotyczne obejmują zmiany klimatu, wzrost zawartości tlenu w oceanach i modyfikację prądów morskich, które sprzyjały rozprzestrzenianiu się składników odżywczych w płytkich wodach.

Pojawienie się drapieżników i ewolucyjny wyścig między ofiarami a łowcami miało decydujące znaczenie, podobnie jak ewolucja nowych anatomii i zachowań. Zdolność organizmów do tworzenia muszli, egzoszkieletów i pancerzy zależała od obecności minerałów w wodzie, podczas gdy ekspansja ciepłych i płytkich siedlisk zapewniła więcej przestrzeni dla rozwoju i interakcji między gatunkami.

Ograniczenia i analiza przyszłości

Interpretacja eksplozji kambryjskiej jest uwarunkowana ograniczeniami rejestru kopalnego. Magazyn Smithsonian Magazine zwraca uwagę, że większość skamieniałości pochodzi z raf przybrzeżnych, podczas gdy życie w głębokich wodach lub na otwartym morzu w kambrze pozostaje praktycznie nieznane.

Większość skamieniałości z okresu kambryjskiego pochodzi z raf przybrzeżnych, co ogranicza wiedzę na temat życia w głębokich wodach w tym okresie.

Ponadto nierównomierne zachowanie skamieniałości może stwarzać iluzję nagłego pojawienia się nowych form życia, podczas gdy mogło to być długotrwałe zróżnicowanie, które nie zostało odnotowane w starszych warstwach. Servais ostrzegł: „Charakter zapisów kopalnych wpływa na wzorce proponowane przez paleontologów”, a wiele stworzeń z okresu kambryjskiego po prostu nie zachowało się.

Obecne odkrycia nadal poszerzają wiedzę na temat tego okresu. Na przykład magazyn Smithsonian Magazine poinformował, że tego lata paleontolodzy zidentyfikowali nowy gatunek trójokiego drapieżnika z okresu kambryjskiego w złożu Burgess Shale w Kanadzie. Odkrycie nowych gatunków w tak dobrze zbadanych miejscach podkreśla, jak wiele pozostaje jeszcze do poznania na temat życia w okresie kambryjskim i złożoności jego ekosystemów.

Okres kambryjski był decydujący dla ewolucji zwierząt: życie uległo dywersyfikacji i położyło podwaliny pod obecne ekosystemy. Historia życia zwierząt nie była nagłym pojawieniem się, ale raczej stopniowym rozkwitem, który nastąpił dokładnie wtedy, gdy pozwoliły na to warunki środowiskowe i biologiczne.