Bijna alle diersoorten op aarde kwamen gelijktijdig en plotseling tevoorschijn, of ze evolueerden gedurende vele miljoenen jaren, maar we kunnen simpelweg geen sporen van deze evolutie vinden - de kwestie die bekend staat als het "Darwin's dilemma" is vandaag relevant. Wetenschappers vinden het nog steeds moeilijk om de redenen uit te leggen voor de explosieve ontwikkeling van organismen die een half miljard jaar geleden plaatsvond in de Cambrische periode.
Venster naar het verleden
Meer dan honderd jaar geleden ontdekten paleontologen in het zuidwesten van Canada in de Rocky Mountains, in de Burgess-schalie, veel goed bewaard gebleven fossiele afdrukken. De wezens die hen hadden verlaten, waren iets vreemds. Geleidelijk werd duidelijk dat er zeedieren werden begraven, vijfhonderd miljoen jaar oud, wat aanleiding gaf tot moderne fauna.
De Burgess Shale is het beroemdste en best bestudeerde bewijs van de Cambrische explosie. Er zijn afdrukken van tienduizenden wezens met een zacht lichaam waarin je de buitenste omhulsels, spieren en interne organen kunt zien. In totaal hebben wetenschappers ongeveer 280 soorten oude dieren beschreven en elk jaar worden er tientallen nieuwe producten aan het fossielenbestand toegevoegd.
Zo'n massagraf van de oudste fauna in de wetenschap wordt de Duitse term "lagerstett" genoemd. Alleen zij laten ons toe om na te gaan hoe het moderne leven is ontstaan.
Cambrium fossiel van Eldonia uit de Burgess Shale, Canada. Aanvankelijk werd het aangezien voor een zeekomkommer, maar later werd ontdekt dat het de kenmerken van verschillende groepen dieren tegelijk combineert.
Een van de grootste Lagerstett, waar de Cambrische explosie werd gevangen, werd eind jaren tachtig ontdekt in het noorden van Groenland, in de stad Sirius Passet, 800 kilometer van de Noordpool.
Promotie video:
Chalkieria evangelist - mysterieus oud dier uit Groenland (Sirius Passet).
Twee werelden
Volgens moderne opvattingen zijn er meer dan drie miljard jaar geleden levende organismen op aarde ontstaan. Ze bleven heel lang eencellig, waardoor ze de ergste rampen konden overleven die zich meer dan eens op de planeet hebben voorgedaan. Micro-organismen hebben zich eerst met succes aangepast aan een zuurstofvrije atmosfeer, een sterk broeikaseffect en vervolgens aan zuurstof, die, hoewel het voor hen een
Eencellige organismen overleefden verschillende ernstige koude kiekjes, waardoor de planeet, zoals wetenschappers denken, volledig in een ijsbal veranderde. De laatste ijstijd eindigde ongeveer zeshonderd miljoen jaar geleden en werd vervangen door een snelle bloei van het zeeleven. De bewoners van de reservoirs waren in die tijd niet zoals alle levende organismen. Matrassen, sokken, veren zijn de meest geschikte vergelijkingen voor Vendobionts (zoals deze ongewone wezens worden genoemd). Blijkbaar waren ze meercellig. Ze hadden al de eerste beginselen van vertrouwde weefsels, het zenuwstelsel en de darmen.
De oude zeeën wemelden letterlijk van deze "sokken" die vreedzaam leefden, zonder enig teken van predatie. Er zijn tientallen miljoenen jaren verstreken en plotseling sterft deze hele vreemde wereld uit, en zonder tekenen van enige wereldwijde catastrofe. Vrijwel onmiddellijk zijn de verlaten zeeën gevuld met een compleet andere fauna - het Cambrium (naar de naam van de geologische periode, die het begin markeert van een nieuw tijdperk van meercellige dieren).
Gedurende 20 miljoen jaar verschenen meer dan anderhalf duizend soorten dieren op aarde, waaronder de voorouders van bijna alle moderne groepen.
Op zoek naar overgangsvormen
Wetenschappers kunnen nog steeds geen evolutionair verband vinden tussen de vreemde Vendobionts en het modernere Cambrium dat ze heeft vervangen. Deze abrupte overgang in de vorige eeuw heeft als argument gediend ten gunste van creationisten die bewijs eisen van een soepele evolutie van soorten en ‘overgangsvormen’. Ze verklaarden zelf de Cambrische explosie door tussenkomst van de maker.
Dankzij het werk van paleontologen en de ontwikkeling van nauwkeurige onderzoeksmethoden, kreeg de evolutionaire visie uiteindelijk de overhand. Wetenschappers hebben besloten dat moderne organismen zijn ontstaan onder de Vendobionts, geleidelijk zijn geëvolueerd, maar vanwege hun kleine formaat hebben ze het niet overleefd, of kunnen we ze eenvoudigweg niet vinden.
Britse en Zwitserse wetenschappers hebben echter onlangs met moleculaire methoden berekend dat geleedpotigen - de grootste groep organismen op aarde, die tachtig procent van alle diersoorten verenigt - niet eerder dan 550 miljoen jaar geleden verschenen. Dat wil zeggen, er was tenslotte een Cambrische explosie, maar die strekte zich uit over 15-20 miljoen jaar, wat volgens geologische maatstaven natuurlijk momenten is.
Trilobieten zijn een symbool geworden van het begin van de moderne fauna. Ze verschenen tijdens de Cambrische explosie - ongeveer 540 miljoen jaar geleden.
Gedurende deze tijd kwamen meer dan anderhalf duizend soorten dieren voor uit een of twee Vendobionts. Dit zijn de zeer overgangsvormen tussen oude meercellige en moderne fauna. De meesten van hen delen de kenmerken van verschillende hedendaagse groepen. Bijvoorbeeld ecdizozoa (ruiende dieren), waarvan veel huiden hebben overleefd. Of xenusia die lijkt op grote larven met telescopische poten. Chalkieria is een doornige worm met meerdere leden en schubben. Een schaaldierachtige orthrosanclus met meerdere rijen zachte stekels en aan één uiteinde een soort schelp.
De geleedpotige peytoya leefde meer dan 500 miljoen jaar geleden. Burges Slates, Canada.
De Cambrische explosie bracht bijna alle biologische typen voort die tegenwoordig op de planeet bestaan, inclusief chordaten, waartoe mensen behoren.
Er zijn veel hypothesen naar voren gebracht over de Cambrische explosie, maar geen enkele verklaart dit fenomeen uitvoerig. De meest genoemde is een toename van het zuurstofgehalte in de atmosfeer. Door te leren hoe het energie efficiënt kan onttrekken, kon het lichaam meercellig worden. Misschien speelde het oceaanoffensief, dat begon als gevolg van de uitbreiding van het supercontinent Gondwana en het kleine Laurentia (het moderne fragment daarvan is Noord-Amerika), ook een rol.
Maar waarom was de verscheidenheid aan dieren zo groot? Een van de mogelijke redenen is de concurrentie van soorten, die de opkomst van roofdieren veroorzaakte.
Zeshonderd tot vijfhonderd miljoen jaar geleden maakten de meeste moderne continenten deel uit van Gondwana. Er begon zich een oceaan te vormen tussen haar en Laurentia.
Tatiana Pichugina
