![]() |
kambryjski wybuch życia
![](images/ziemia/11.png)
Sporą część takich pocisków przyjął na siebie Księżyc, powstały z odłamka Ziemi wskutek jednej z kosmicznych kolizji.
Ok. 4 mld lat temu powstały najstarsze znane ziemskie skały – Kanadyjskie gnejsy Acasta, następnie nieco młodsze skały w Grenlandii, Afryce Południowej i Australii, które w wyniku wielokrotnego przetapiania w kolejnych uściskach następujących cykli górotwórczych doznały silnego przeobrażenia. Jednak zarówno paleontolodzy jak i geolodzy potrafią wyczytać z nich informacje o pradawnym życiu.
Szczególnie dużo informacji dostarcza nam rodzaj występującego izotopu węgla. Jednym ze śladów dawnego życia są drobinki grafitu wzbogaconego w lekki izotop 12C, który jest charakterystyczny dla żywych komórek i procesów metabolicznych. W utworach pochodzenia biologicznego stosunek 12C do cięższej odmiany 13C jest wyższy.
Posługując się tą metodą w 1999 r. duński geolog Minik Rosing dał dowód na występowanie życia na Ziemi już 3,7 mld lat temu. Na tyle bowiem szacuje się wiek gnejsów z Isua na Grenlandii, w których zidentyfikował grafit wzbogacony o lekki izotop. Skały te wówczas znajdowały się na dnie płytkiego, dobrze nasłonecznionego zbiornika morskiego.
Do najstarszych śladów życia na Ziemi należą stromatolity. Jako jedne z najstarszych zostały odnalezione w Stelly Pool w Australii – w skałach liczących sobie 3,43 mld lat. Po długotrwałym sporze odnośnie ich pochodzenia w 2006 r. australijska grupa naukowców pod kierunkiem Abigail Allwood opublikowała wyniki swoich badań. Ustalili, iż 3,4 mld lat temu na obszarze Stelly Pool rozciągała się płytka i ciepła laguna z wieloma typami stromatolitów, co odzwierciedla lokalne warunki środowiska w poszczególnych jej strefach.
Jednym z wniosków jest również, iż takie zróżnicowanie stromatolitów jest możliwe jedynie w przypadku ich organicznego pochodzenia.
Innymi śladami początków życia na Ziemi są znalezione przez Williama Schopfa w krzemiankowych skałach Apex w Australii uwęglone nitki sprzed 3,46 mld lat.
W 1993 r. Schopf przedstawił opis 11 gatunków drobnoustrojów z Apex, z których większość uznał za pozostałości sinic.
Geolodzy i paleontolodzy przedstawiają dowody, iż Ziemia była zamieszkana przez życie już w niespełna miliard lat od powstania, a przez ok. 3 mld lat jego jedynymi formami były drobnoustroje lub organizmy proste, takie jak glony.
Po tym okresie pojawiła się „fauna Edicary” - 600 do 540 mln lat temu. Nazwa pochodzi od australijskich (znowu) wzgórz, gdzie odnaleziono w piaskowcach ich odciski.
Niemiecki paleontolog Adolf Seilacher wskazał na wspólną cechę opisywanych istot – ciała wielu z nich zbudowane były z komór i przypominały płaskie, nadmuchiwane materace. Ogólnie Seilacher wątpi w ich zwierzęcość, natomiast zwraca uwagę na nieliczne ślady, które jego zdaniem wskazują, iż pośród materacykó z Ediacary po morskim dnie przemykały się pierwsze prawdziwe zwierzęta, podobne do współczesnych robaków.
Na całym świecie powyżej warstw z fauną ediakarską (która wyginęła ok 543 mln lat temu) występują już masowo szkieleciki i pancerze rozmaitych grup zwierzęcych i ślady ich działalności. Skamieniałości przedstawiają taką różnorodność świata zwierzęcego (zdaniem Seilachara zróżnicowanie powstało w ciągu zaledwie 10 mln lat), iż okres jego powstania nazwano wielkim wybuchem życia.
Naukowcy zastanawiają się nad przyczynami tego gwałtownego zjawiska. Zdania w większości są podzielone i wskazują na kilka aspektów sprawy.
Geolodzy wskazują na czynniki środowiskowe – ich zdaniem kluczowe znaczenie miał wzrost ilości tlenu w atmosferze, oraz zmiany chemii oceanu. Swoje stanowisko popierają występowaniem olbrzymich złóż fosforytów w okresie prekambr-kambr, eksploatowanych na prawie wszystkich kontynentach. Duże znaczenie przypisują ustawieniu kontynentów i prądów oceanicznych po rozpadzie superkontynentu Rodina i zakończeniu okresu globalnego zlodowacenia, czyli ok 600 mln lat temu.
Joe Kirschvink wysunął nawet hipotezę, iż „winnym” jest zjawisko zmiany położenia kontynentów względem osi obrotu planety. Innymi słowy - obszary znajdujące się w rejonach biegunowych znalazły się w okolicach równika i odwrotnie. Proces ten całkowicie zniszczył utrwalone ekosystemy, co było dużym bodźcem do tworzenia się nowych i sporym katalizatorem w procesie ewolucji świata zwierząt.
Dla biologów niezwykle ważne okazuje się pojawienie się pierwszych drapieżników (koniec prekambru). Uważają, iż aktywność drapieżników była bodźcem w kierunku poszukiwania i wykształcenia strategii życiowych, i nowych rozwiązań konstrukcyjnych u ofiar, co wyzwoliło falę ewolucji i wzrost zróżnicowania świata zwierząt.
Jerzy Dzik z Instytutu Paleobiologii PAN uważa, iż właśnie pojawienie się drapieżników spowodowało „syndrom Verdun” - jeśli nie chcesz, by cię zabito, schroń się za mocnym pancerzem lub kop głębokie okopy.
Nowe analizy wskazują na topnienie lodowców, jako na zapalnik kambryjskiej ewolucji. Wypływające wody z topniejących lodowców zasilały ocean w wiele cennych związków odżywczych, co po okresie „Snowball Earth” stanowiło prawdziwie królewski stół.
Nagłe topnienie lodowców zbiegło się w czasie z rozprzestrzenianiem się zwierząt. Biogeochemicy Timothy W. Lyons i Noah J. Planavsky z University of California w Riverside prowadzili badania nad wpływem wypłukiwanych przez wody polodowcowe substancji pokarmowych na tempo ewolucji. Kluczowym był w tym przypadku poziom fosforu, wspomagającego wzrost mikroorganizmów i glonów. Stężenie fosforanów w wodzie morskiej sprzed milionów lat określili, mierząc zawartość tych związków w zachowanych osadach dennych (odnotowali wzrost w epoce topnienia lodowców). Wyniki swoich badań opublikowali w „Nature”.
Lyons komentuje - „ To był potężny impuls do rozwoju życia oceanicznego”.
Bogactwo fosforu przyczyniło się do rozprzestrzeniania się glonów produkujących tlen, którego obfitość przyczyniła się do ewolucji zwierząt.
Nieuczestniczący natomiast w badaniach Gabriel Filippelli z uniwersytetów Indiana i Purdue dodaje - „Badania pokazują, jak zmiany w systemach geochemicznych planety mogły doprowadzić do poważnych przetasowań w biosferze”.
Czego to dowodzi? Ziemia, jako planeta żyje swoim własnym rytmem, swoim życiem. W naturze normą jest powtarzalność zjawisk. Zatem niektórzy zastanowią się co będzie jeśli....? Jeśli przyjdzie czas na kolejną epokę lodowcową, kolejną polodowcową.... Jakie gatunki przetrwają....?