Nästan alla djurarter på jorden framträdde samtidigt och plötsligt, eller de utvecklades under många miljoner år, men vi kan helt enkelt inte hitta spår av denna utveckling - frågan känd som "Darwins dilemma" är relevant i dag. Forskare har fortfarande svårt att förklara orsakerna till den explosiva utvecklingen av organismer som inträffade för en halv miljard år sedan under Kambrium.
Fönster till det förflutna
För mer än hundra år sedan, i sydöstra Kanada, i Rocky Mountains, i Burgess-skalet, upptäckte paleontologer många välbevarade fossiler. Varelserna som lämnat dem var något konstigt. Gradvis blev det klart att havsdjur begravdes där, fem hundra miljoner år gamla, vilket gav upphov till modern fauna.
Burgess Shale är det mest berömda och väl studerade beviset på den kambriska explosionen. Det finns utskrifter av tiotusentals mjukkroppiga varelser där du kan se ytterytorna, musklerna, de inre organen. Totalt har forskare beskrivit cirka 280 arter av gamla djur, och dussintals nya produkter läggs till i fossilregistret varje år.
En sådan massgrav av vetenskapens äldsta fauna kallas den tyska termen "lagerstett". Endast de tillåter oss att spåra hur det moderna livet föddes.
Kambrium fossil av Eldonia från Burgess Shale, Kanada. Ursprungligen misstogs det av en havsgurka, men senare konstaterades det att den kombinerar funktionerna hos flera grupper av djur samtidigt.
En av de största Lagerstett, där den kambriska explosionen fångades, upptäcktes i slutet av 1980-talet i norra Grönland, i staden Sirius Passet, 800 kilometer från Nordpolen.
Kampanjvideo:
Chalkieria evangelist - mystiska forntida djur från Grönland (Sirius Passet).
Två världar
Enligt moderna koncept uppstod levande organismer på jorden för mer än tre miljarder år sedan. De förblev unicellulära under mycket lång tid, vilket gjorde att de kunde överleva de värsta katastroferna som har hänt mer än en gång på planeten. Mikroorganismer har framgångsrikt anpassat sig till en syrefri atmosfär, en stark växthuseffekt och sedan till syre, som, även om det var ett gift för dem, hjälpte till att använda solenergi mer effektivt.
Encelliga organismer överlevde flera svåra förkylningsknappar, varför planeten, som forskarna tror, förvandlades till en isboll. Den sista glaciationen slutade för cirka sex hundra miljoner år sedan och ersattes av en snabb blomning av marint liv. Invånarna i reservoarerna vid den tiden var inte som någon av de levande organismerna. Madrasser, strumpor, fjädrar är den mest lämpliga jämförelsen för Vendobionts (som dessa ovanliga varelser kallas). Tydligen var de flercelliga. De hade redan rudimenten av bekanta vävnader, nervsystemet och tarmen.
De forntida haven vattnade bokstavligen med dessa "strumpor" som levde fredligt utan några tecken på predation. Flera tiotals miljoner år har gått, och plötsligt dör hela denna konstiga värld ut och utan tecken på någon global katastrof. Nästan omedelbart är de öde haven fyllda med en helt annan fauna - det kambriska (efter namnet på den geologiska perioden, som markerar början på en ny era av flercelliga djur).
Under 20 miljoner år dök upp mer än ett och ett halvt tusen släktdjur på jorden, bland vilka är förfäder till nästan alla moderna grupper.
På jakt efter övergångsformer
Forskare kan fortfarande inte hitta någon evolutionär koppling mellan de konstiga Vendobiontsna och den mer moderna kambrian som ersatte dem. Denna plötsliga övergång under förra seklet har fungerat som ett argument till förmån för kreasionister som kräver bevis för en smidig utveckling av arter och "övergångsformer." De förklarade själva den kambriska explosionen genom skaparens ingripande.
Tack vare paleontologernas arbete och utvecklingen av exakta forskningsmetoder rådde slutligen den evolutionära uppfattningen. Forskare beslutade att moderna organismer har sitt ursprung i Vendobionts, gradvis utvecklades, men på grund av deras lilla storlek överlevde de inte, eller så kan vi helt enkelt inte hitta dem.
Emellertid beräknade brittiska och schweiziska forskare nyligen med molekylära metoder att leddjur - den största gruppen av organismer på jorden, som förenar åttio procent av alla djurarter - verkade inte tidigare än 550 miljoner år sedan. Det är trots allt en kambrisk explosion, men den sträckte sig i 15–20 miljoner år, vilket naturligtvis stunder av geologiska standarder.
Trilobiter har blivit en symbol för början av modern fauna. De dök upp under den kambriska explosionen - för cirka 540 miljoner år sedan.
Under denna tid inträffade mer än ett och ett halvt tusen släktdjur från en eller två Vendobionts. Dessa är de mycket övergångsformerna mellan forntida flercelliga och moderna fauna. De flesta av dem delar funktionerna i flera samtida grupper. Till exempel ecdizozoa (smälta djur), från vilka många skinn har överlevt. Eller xenusia som liknar stora larver med teleskopben. Chalkieria är en ständig, flerledad mask med våg. En kräftdjursliknande orthrosanclus med flera rader med mjuka ryggar och ett slags skal i ena änden.
Leddjuret peytoya levde för mer än 500 miljoner år sedan. Burges Slates, Kanada.
Den kambriska explosionen föder nästan alla biologiska typer som finns på planeten idag, inklusive kordater, som människor tillhör.
Många hypoteser har framförts om den kambriska explosionen, men ingen av dem förklarar helt detta fenomen. Det vanligaste är en ökning av syreinnehållet i atmosfären. Genom att lära sig att effektivt utvinna energi kunde kroppen bli flercelliga. Kanske spelade havsoffensiven, som började på grund av utvidgningen av superkontinenten Gondwana och lilla Laurentia (det moderna fragmentet från det är Nordamerika) också en roll.
Men varför var mångfalden av djur så stor? Ett av de möjliga orsakerna är konkurrens av arter, som provocerade upp rovdjurens uppkomst.
För sex hundra till femhundra miljoner år sedan var de flesta av de moderna kontinenterna en del av Gondwana. Ett hav började bildas mellan henne och Laurentia.
Tatiana Pichugina