Kambrij: prvo obdobje paleozoika in kambrijska eksplozija

Kambrij: prvo paleozojsko obdobje in kambrijska eksplozija — hitri razcvet morskega življenja, nastanek trdih lupin in bogati fosilni zapisi, ključ do razumevanja evolucije.

Kambrij je prvo geološko obdobje paleozoika. Trajalo je od pred 541 milijoni let do pred 485,4 milijona let in je obsegalo približno 56 milijonov let. Pred njim je bilo ediakarsko obdobje, za njim pa ordovik. Meja med paleozoikom in predhodnimi enotami je opredeljena s posebnimi fosilnimi sledmi in taksonomskimi pragovi (npr. prvi pojavi nekaterih sledov), kar paleontologi uporabljajo pri globalnem kronološkem razvrščanju.

Okolje in podnebje

V času kambrija so bila svetovna morja večinoma plitva in razširjena po kontinentih, ker je razpad Pannotie privedel do oblikovanja manjših kopenskih mas in velikih epikontinentalnih morij. Morja so bila topla; na severnem in južnem tečaju verjetno ni bilo trajnega ledu. Visoke gladine morja in toplo podnebje so ustvarile velike obalne ter plitve morske habitate, ki so bili ugodni za hitro širjenje in raznovrstnost morskih organizmov. Na kopnem je bilo življenje še vedno skromno — prevladovale so plasti mikrobov in preproste mikrobiološke skupnosti.

Fosili in izjemna nahajališča

Biologi in paleontologi so o mehkih delih kambrskih živali izvedeli veliko ravno zato, ker obstajajo mesta, kjer so se ohranili mehki deli organizmov (t. i. lagerstätten). Takšna nahajališča omogočajo videti podrobnosti telesne zgradbe, katerih običajni fosilni zapis zaradi razgradnje običajno izgine. Zaradi tega je naše razumevanje kambrijske favne in flore pogosto boljše kot za nekatere poznejše intervale, kjer prevladujejo le trdi deli.

Biološke novosti — izum trdih delov in raznolikost

V proterozoiku so se razvili številni kompleksni organizmi (metazoa), vendar so bili veliki deli prejšnjih oblik mehki in slabo fosilizirani. V obdobju kambrija pa so nekateri organizmi za lupine začeli uporabljati karbonatne minerale in tudi fosfatne snovi ter druge biominerale. To je pomenilo pojav premičnih, okostnatih in oklepnih oblik, ki so se ohranile kot fosili in nam omogočajo podrobnejše rekonstrukcije. Med značilnimi skupinami kambrijskih organizmov so bili ribice (še brez pravega okostja), trilobiti, brahiopodi, razni mekužci, raki-predniki (npr. anomalocarididi), konstruktorji koralnih podobnih struktur (npr. archaeocyatha) in številne druge neobičajne oblike.

Kambrijska eksplozija

Povečanje raznolikosti in kompleksnosti življenjskih oblik v relativno kratkem geološkem času imenujemo kambrijska eksplozija. To obdobje je pomenilo hitro pojavljanje večine glavnih živalskih skupin, torej prvih predstavnikov večjih taksonomskih enot, ki jih v članku imenujemo tudi fiale. Prilagoditavno sevanje (adaptive radiation) je ustvarilo prve člane teh skupin, saj so se nove ekologije, predacijski pritiski in evolucijske inovacije hitro širile.

Vzroki eksplozije — hipoteze

Vzroki kambrijske eksplozije so kompleksni in verjetno vključujejo več dejavnikov, ki so delovali sočasno: rast ravni kisika v atmosferi in oceanih (več energije za metabolizem in večje telesne velikosti), razvoj genetskih mehanizmov za kompleksnejšo telesno zgradbo (npr. regulacijski geni, kot so Hox geni), pojav predsodnih oblik plenitve in "oborožitvenih" tekmovalnih odzivov (oklepi, lupine), ter geokemične spremembe, ki so omogočile biomineralizacijo. Strokovnjaki še vedno razpravljajo o relativnem pomenu vsakega dejavnika.

Fosilne sledove in biostratigrafija

Poleg ohranjenih telesnih ostankov dajejo pomembne informacije tudi sledovi aktivnosti (trakasti sledovi, rovki in sledi prehranjevanja). Ti sledovi so bistveni za prepoznavanje zgodnjih kopalnih in poljubnih vedenjskih inovacij. Prav sledoviti fosili pomagajo pri definiranju mej kambrija v globalni stratigrafiji.

Pomen kambrija

Kambrij je ključni interval v zgodovini življenja, ker predstavlja prehod od prevladovanja preprostih, enoceličnih in mehkih večceličnih oblik k raznolikosti kompleksnih, strukturiranih in specializiranih organizmov, ki so postavili temelje za kasnejši evolucijski razvoj živalskih vrst v paleozoiku. Raziskave kambrijskih fosilov še naprej bogatijo naše razumevanje zgodnje evolucije življenja in ekologije prvih morskih skupnosti.

Fosili

Fosili iz kambrskega obdobja včasih pokažejo, kakšni so bili mehki deli, za razliko od večine fosilov, pri katerih mehki deli izginejo. Primeri fosilov z mehkimi deli so fosili iz skrilavca Burgess v Ontariu v Kanadi. Tukaj je nekaj življenjskih oblik, ki so se prvič pojavile v obdobju kambrija, pri čemer so na prvem mestu najstarejše:

• Prvi Cnidaria in verjetno annelidi pred približno 580 milijoni let, v obdobju ediakarana.
• Majhni lupinasti fosili (SSF), vključno s prvimi mehkužci in brahiopodi, pred približno 537 milijoni let.
• Prvi trilobiti pred približno 526 milijoni let.
• Prvi iglokožci pred približno 522 milijoni let.
• Prvi raki pred približno 510 milijoni let.

Ni vedno jasno, v kateri filum je treba fosil uvrstiti. Zato o nekaterih fosilih še vedno razpravljajo tudi leta po tem, ko so bili odkriti.

Tako se je morsko dno spreminjalo v obdobju kambrija.

Vprašanja in odgovori

V: Katero obdobje paleozoika je kambrij?

V: Kako dolgo je trajalo?

V: Kaj je bilo pred kambrejem in kaj mu je sledilo?

V: Zakaj bolje poznamo kambrske živali kot nekatera poznejša obdobja?

V: Kakšno je bilo življenje pred kambrejem in med njim?

V: Kje se je pojavila večina tega novega življenja?

Išči po črki