Kambriska explosionen | när många djurfyla först dök upp i fossilregistret

Den kambriska explosionen är den tid då många djurgrupper för första gången dök upp i fossilregistret. Den inträffade för 541 miljoner år sedan (mya). Troligen hade de flesta av dem utvecklats tidigare, men det var då de för första gången dök upp som fossil.

Före cirka 580 mya verkar de flesta organismer vara enkla. De bestod av enskilda celler som ibland organiserades i kolonier. Under de följande 70-80 miljoner åren tycktes utvecklingstakten öka. I slutet av kambrium fanns de flesta fyla som vi känner till i dag.

Den kambriska explosionen har orsakat många vetenskapliga diskussioner. Den till synes snabba uppkomsten av fossiler i de "primordiala lagren" noterades redan i mitten av 1800-talet, och Charles Darwin såg det som en av de viktigaste invändningarna mot sin teori om evolution genom naturligt urval.


  En fossiliserad trilobit. Det här exemplaret av Olenoides serratus från Burgess-skiffern har bevarat "mjuka delar" - antenner och ben.  Zoom
En fossiliserad trilobit. Det här exemplaret av Olenoides serratus från Burgess-skiffern har bevarat "mjuka delar" - antenner och ben.  

Dickinsonia, ett djur från Ediacaran med ett quiltat utseende.  Zoom
Dickinsonia, ett djur från Ediacaran med ett quiltat utseende.  

Ett spårfossil från Ediacaran som skapades när en organism grävde sig ner under en mikrobiell matta.  Zoom
Ett spårfossil från Ediacaran som skapades när en organism grävde sig ner under en mikrobiell matta.  

Opabinia bidrog starkt till intresset för den kambriska explosionen.  Zoom
Opabinia bidrog starkt till intresset för den kambriska explosionen.  

Det här exemplaret från Marrella visar hur tydliga och detaljerade fossilerna är från lagerstätten i Burgess Shale.  Zoom
Det här exemplaret från Marrella visar hur tydliga och detaljerade fossilerna är från lagerstätten i Burgess Shale.  

Viktiga frågor

Den långvariga gåtan om den kambriska faunans uppkomst, till synes plötsligt och från ingenstans, handlar om tre viktiga punkter:

  1. om det verkligen har hänt. Fanns det verkligen en massdiversifiering av komplexa organismer under en relativt kort tidsperiod under det tidiga kambrium?
  2. vad som kan ha orsakat en så snabb förändring.
  3. vad den kan säga om djurens ursprung och utveckling.

Det är svårt att förstå den eftersom bevismaterialet är begränsat. Bevisen är ett ofullständigt fossilregister och kemiska signaturer som finns kvar i kambriska stenar.

Utveckling i stor skala

Den kambriska explosionen är det klassiska exemplet på megaevolution. Med detta menas inte en annan typ av evolution, utan snarare en evolution som ger en enorm effekt. Ordet "makroevolution" används eftersom förändringarna var riktigt stora.

Varaktighet

Den kambriska explosionen började i Ediacaran från cirka 575 mya och fortsatte till Burgess Shale vid cirka 507 mya. Det är ungefär 70 miljoner år. Vid slutet hade alla moderna fyla utvecklats, och sedan dess har inga nya fyla dykt upp i fossilregistret. Detta är en av de saker som måste förklaras.



 

Livet för en miljard år sedan

För ytterligare information, se akritark och stromatolit.

Stromatoliter, stubbiga pelare som byggs av kolonier av cyanobakterier och andra mikroorganismer, är de första fossilerna. De börjar registreras för cirka 3,5 miljarder år sedan och var mycket vanliga från cirka 2700 mya. De minskade kraftigt efter cirka 1250 mya, och denna minskning orsakades troligen av betande och grävande djur.

Den prekambriska marina mångfalden dominerades av små fossiler som kallas akritarker. Denna term beskriver nästan alla små fossil med organiska väggar - från äggskal av små metazoer till vilande cystor av många olika typer av gröna alger. Efter att ha dykt upp runt 2000 mya hade akritarkerna en boom runt 1000 mya och ökade i antal, mångfald, storlek, komplexitet i form och särskilt storlek och antal taggar. Deras alltmer taggiga former under den senaste miljarden år kan tyda på ett ökat behov av försvar mot rovdjur. Andra grupper av små organismer från den neoproterozoiska eran visar också tecken på försvar mot rovdjur. Mätning av taxonernas livslängd tycks visa på en ökning av predation vid den här tiden. Generellt sett var dock utvecklingstakten under prekambrisk tid mycket långsam, och många cyanobakteriearter har varit oförändrade i miljarder år. Bakterier definieras naturligtvis främst av sin biokemi, särskilt genomet. Förändringar i deras biokemi lämnar vanligtvis inga spår i fossilregistret.

Om de rovdjursorganismer som betade av bakterier och akritarker verkligen var metazoer, betyder det att de kambriska djuren inte dök upp "från ingenstans" vid basen av kambriskan, utan att deras förfäder hade funnits i hundratals miljoner år.



 Moderna stromatoliter i Hamelin Pool Marine Nature Reserve, västra Australien.  Zoom
Moderna stromatoliter i Hamelin Pool Marine Nature Reserve, västra Australien.  

Stromatoliter (Pika-formationen, mellersta kambrium) nära Helen Lake, Banff National Park, Kanada.  Zoom
Stromatoliter (Pika-formationen, mellersta kambrium) nära Helen Lake, Banff National Park, Kanada.  

Relaterade sidor

  • Livets tidslinje


 

Andra källor

  • Gould S.J. 1989. Wonderful life: Burgess Shale och historiens natur. W.W. Norton & Company.
  • Conway Morris S. 1997. Skapelsens smältdegel: Burgess Shale och djurens uppkomst. Oxford University Press. ISBN 0-19-286202-2.
  • Conway Morris, S. (2006). "Darwins dilemma: verkligheten kring den kambriska 'explosionen'". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 361 (1470): 1069–1083. doi:10.1098/rstb.2006.1846. ISSN 0962-8436. PMC 1578734. PMID 16754615.


 

Frågor och svar

F: Vad är den kambriska explosionen?


A: Den kambriska explosionen är när många djurfyler för första gången dök upp i fossilregistret. Den inträffade för 541 miljoner år sedan (mya).

F: Hur lång tid tog det för de flesta av de fyla vi känner till idag att existera?


S: Under de följande 70-80 miljoner åren tycktes utvecklingstakten öka och i slutet av kambrium fanns de flesta av de djurgrupper vi känner till i dag.

F: När noterades det för första gången att fossiler snabbt uppstod i "primordiala lager"?


S: Det noterades för första gången redan i mitten av 1800-talet.

F: Vem såg detta snabba uppdykande av fossiler som en invändning mot sin teori?


S: Charles Darwin såg det snabba uppkomsten av fossiler i "primordiala lager" som en av de viktigaste invändningarna mot hans teori om evolution genom naturligt urval.

F: Vilken typ av organismer fanns före 580 mya?


S: Före cirka 580 mya verkar det som om de flesta organismer var enkla. De bestod av enskilda celler, som ibland var organiserade i kolonier.

F: Fanns det några bevis för att djur hade utvecklats innan de dök upp i fossilregistren?


S: Förmodligen hade de flesta utvecklats innan dess, men det var deras första framträdande som fossil.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3