Ό,τι ν’ ακούω με το δεξιό μου αυτί / με μάτι αριστερό το βλέπω.
Κι ό,τι καταπιάνεται ο νους να στοχαστεί, / οι χτύποι της καρδιάς το λένε πρώτοι. (Κ. Βάρναλης)

Νέες ανακαλύψεις και τεχνικές αποκαλύπτουν τις ρίζες της «κάμβριας έκρηξης»

Η άνοδος των ζώων

Αν στα­θείς πάνω στους από­το­μους λευ­κούς λόφους που περι­βάλ­λουν τα μεγά­λα ποτά­μια της Σιβη­ρί­ας, τα πόδια σου θα πατούν σε ένα σημείο καμπής στην ιστο­ρία της ζωής στον πλα­νή­τη Γη: Το ηλι­κί­ας 541 εκα­τομ­μυ­ρί­ων ετών γεω­λο­γι­κό όριο ανά­με­σα στις προ­κάμ­βριες και στην Κάμ­βρια περί­ο­δο. Τα πετρώ­μα­τα κάτω από αυτή τη δια­χω­ρι­στι­κή γραμ­μή (τα παλαιό­τε­ρα) περιέ­χουν λιγο­στά απο­λι­θώ­μα­τα, αχνές απο­τυ­πώ­σεις ζωντα­νών οργα­νι­σμών με μαλα­κούς ιστούς και ένα συνον­θύ­λευ­μα από κελύ­φη άλλων ζώων. Αν όμως κοι­τά­ξει κανείς τα πετρώ­μα­τα ακρι­βώς πάνω από το όριο, θα δια­πι­στώ­σει ότι αυτά είναι γεμά­τα κελύ­φη. Λίγο ψηλό­τε­ρα, εμφα­νί­ζο­νται και τα απο­λι­θώ­μα­τα των αρκε­τά πιο γνω­στών τρι­λο­βι­τών. Αυτή η από­το­μη αλλα­γή θεμε­λιώ­νει τη λεγό­με­νη «Κάμ­βρια έκρη­ξη», ένα από τα σημα­ντι­κό­τε­ρα ορό­ση­μα της εξέ­λι­ξης της ζωής στη Γη, που όμως δεν έχει κατα­νοη­θεί αρκετά.

.jpg

Καλ­λι­τε­χνι­κή απει­κό­νι­ση ζωι­κών ειδών της Εδια­κά­ριας και της πρώ­ι­μης Κάμ­βριας γεω­λο­γι­κής περιό­δου. Το ζώο με το κωνι­κό σχή­μα στα αρι­στε­ρά είναι η Κλουντίνα

Επί δεκα­ε­τί­ες οι επι­στή­μο­νες θεω­ρού­σαν ότι τα σύν­θε­τα ζώα — πολυ­κύτ­τα­ροι μη φωτο­συν­θε­τι­κοί οργα­νι­σμοί με δια­φο­ρο­ποι­η­μέ­νους ιστούς — εμφα­νί­στη­καν κατά την «Κάμ­βρια έκρη­ξη». Είναι αλή­θεια ότι πλειά­δα νέων μορ­φών οργα­νι­σμών εμφα­νί­στη­καν αυτή τη χρο­νι­κή περί­ο­δο, συμπε­ρι­λαμ­βα­νο­μέ­νων των προ­γό­νων πολ­λών από τις σημε­ρι­νές ομά­δες του ζωι­κού βασι­λεί­ου. Πρό­σφα­τες ανα­κα­λύ­ψεις όμως στη Σιβη­ρία, στη Ναμί­μπια και αλλού δεί­χνουν ότι σύν­θε­τα ζώα πρω­το­εμ­φα­νί­στη­καν εκα­τομ­μύ­ρια χρό­νια πριν από την «Κάμ­βρια έκρη­ξη», στην τελι­κή φάση των προ­κάμ­βριων περιό­δων και συγκε­κρι­μέ­να στην Εδια­κά­ρια περί­ο­δο. Ανά­με­σα στα ευρή­μα­τα είναι τα παλιό­τε­ρα γνω­στά ζώα, με εξω­τε­ρι­κό και εσω­τε­ρι­κό σκε­λε­τό απο­τε­λού­με­νο σε μεγά­λο βαθ­μό από ανόρ­γα­να άλα­τα, μια ριζο­σπα­στι­κή εξε­λι­κτι­κή «εφεύ­ρε­ση», που δια­τη­ρεί­ται και σε πολ­λά σημε­ρι­νά ζώα.

Θωρακισμένα

Η παρου­σία αυτών των «θωρα­κι­σμέ­νων» ζώων τόσο παλιά στο παρελ­θόν — πριν από 550 εκα­τομ­μύ­ρια χρό­νια — δεί­χνει ότι οι οικο­λο­γι­κές και περι­βαλ­λο­ντι­κές πιέ­σεις που οδή­γη­σαν στην «Κάμ­βρια έκρη­ξη» είχαν αρχί­σει να επι­δρούν από πολύ πιο πριν. Η κατα­νό­η­ση των παρα­γό­ντων που καθό­ρι­σαν την εξέ­λι­ξη των πιο πρώ­ι­μων σύν­θε­των ζώων στην Εδια­κά­ρια περί­ο­δο είναι κλει­δί για την κατα­νό­η­ση της εκπλη­κτι­κής έκρη­ξης της δια­φο­ρο­ποί­η­σης των ειδών που ακο­λού­θη­σε στην Κάμ­βρια περίοδο.

Τα κάμ­βρια απο­λι­θώ­μα­τα απο­τε­λούν αντι­κεί­με­νο εντα­τι­κής μελέ­της τα τελευ­ταία 150 χρό­νια. Ετσι, υπάρ­χει καλή εικό­να για το τι, πότε και πού έζη­σε. Παρό­μοια απο­λι­θώ­μα­τα βρέ­θη­καν σε πολ­λές ηπεί­ρους, χρο­νο­λο­γή­θη­καν ότι έχουν περί­που την ίδια ηλι­κία και τα ζώα από τα οποία προ­έρ­χο­νται φάνη­κε ότι ακο­λού­θη­σαν τις ίδιες εξε­λι­κτι­κές αλλα­γές περί­που συγ­χρο­νι­σμέ­να. Μόνο τώρα όμως, μετά τις νέες ανα­κα­λύ­ψεις για την Εδια­κά­ρια, αρχί­ζουν να απο­κα­λύ­πτο­νται οι ρίζες της «Κάμ­βριας έκρη­ξης». Επι­πλέ­ον, εν μέρει χάρη στις προ­ό­δους σε γεω­χη­μι­κές τεχνι­κές, που βάθυ­ναν κατά πολύ την κατα­νό­η­σή μας για τη μετα­βαλ­λό­με­νη στο πέρα­σμα των γεω­λο­γι­κών περιό­δων χημεία των ωκε­α­νών, αρχί­ζου­με να κατα­λα­βαί­νου­με και για­τί υπήρ­ξε αυτή η από­το­μη άνθι­ση της βιο­λο­γι­κής εξέ­λι­ξης. Δεκά­δες εκα­τομ­μύ­ρια χρό­νια πριν από την Κάμ­βρια, όλο και πιο σύν­θε­τα όντα άρχι­σαν να εμφα­νί­ζο­νται και να εξα­πλώ­νο­νται στο βυθό των ωκεανών.

Κίνηση

Αν και έχουν βρε­θεί βιο­δεί­κτες που σημα­το­δο­τούν την ύπαρ­ξη των πρώ­των ζωι­κών μορ­φών ήδη πριν από 650 εκα­τομ­μύ­ρια χρό­νια, δεν συμ­φω­νούν όλοι οι επι­στή­μο­νες με τη σχε­τι­κή ανά­λυ­ση. Σχε­δόν όλοι όμως συμ­φω­νούν ότι τα ηλι­κί­ας 571 εκα­τομ­μυ­ρί­ων ετών ευρή­μα­τα στη Νιου­φά­ου­ντλαντ ανή­κουν σε ζώα που έζη­σαν λίγο μετά την τελευ­ταία περί­ο­δο γιγα­ντιαί­ων παγε­τώ­νων, οι οποί­οι είχαν καλύ­ψει το μεγα­λύ­τε­ρο μέρος του πλα­νή­τη με παχύ στρώ­μα πάγου. Αυτή η Εδια­κά­ρια πανί­δα κυριαρ­χού­νταν από όντα με μαλα­κούς ιστούς μήκους μέχρι ενός μέτρου, πολ­λά από τα οποία είχαν μορ­φή πτε­ρό­μορ­φων φύλ­λων, με ένα κάθε­το προς αυτά στέ­λε­χος, στε­ρε­ω­μέ­νο στον ωκε­ά­νιο βυθό. Τα ζώα αυτά εμφά­νι­ζαν δομή φρά­κταλ (ίδιο μοτί­βο σε οσο­δή­πο­τε μικρή ή μεγά­λη κλί­μα­κα). Από τη δομή του σώμα­τός τους, που μεγι­στο­ποιεί την επι­φά­νεια, φαί­νε­ται ότι τρέ­φο­νταν απορ­ρο­φώ­ντας θρε­πτι­κές ουσί­ες απευ­θεί­ας από το νερό.

Δέκα εκα­τομ­μύ­ρια χρό­νια αργό­τε­ρα, η Εδια­κά­ρια πανί­δα δια­φο­ρο­ποι­ή­θη­κε, περι­λαμ­βά­νο­ντας και οργα­νι­σμούς που μπο­ρού­σαν να κινη­θούν και ζού­σαν σε ρηχά νερά. Μερι­κά από τα απο­λι­θώ­μα­τα δια­τη­ρούν σημά­δια σαν γρα­τσου­νιές, που δεί­χνουν ότι τα ζώα έτρω­γαν φύκη, «βόσκο­ντας» πάνω σε «χαλιά» από άλγες. Αλλα σέρ­νο­νταν πάνω στα φύκη, απορ­ρο­φώ­ντας θρε­πτι­κά συστα­τι­κά από το κάτω μέρος του σώμα­τός τους. Περί­που εκεί­νη την περί­ο­δο εμφα­νί­ζο­νται και οι πρώ­τες απλές τρύ­πες — λαγού­μια, ένδει­ξη ότι τα ζώα άρχι­σαν να κινού­νται και να δια­τα­ράσ­σουν τα ιζή­μα­τα του βυθού.

Πιο δυνατοί μαζί

Άλλα δέκα εκα­τομ­μύ­ρια χρό­νια αργό­τε­ρα, δηλα­δή πριν από 550 εκα­τομ­μύ­ρια χρό­νια, εμφα­νί­ζο­νται ξαφ­νι­κά τα παλαιό­τε­ρα απο­λι­θώ­μα­τα που δια­θέ­τουν εξω­τε­ρι­κό και εσω­τε­ρι­κό σκε­λε­τό, απο­τε­λού­με­νο κυρί­ως από ανθρα­κι­κό ασβέ­στιο. Τα ζώα από τα οποία προ­έρ­χο­νται αυτά τα απο­λι­θώ­μα­τα ήδη ποι­κίλ­λουν σε μέγε­θος και μορ­φή, και εμφα­νί­ζο­νται από τη Σιβη­ρία έως τη Βρα­ζι­λία και τη Ναμί­μπια. Η εμφά­νι­ση σκε­λε­τού σε τόσο πολ­λές και άσχε­τες μετα­ξύ τους ομά­δες ζώων σε όλο τον κόσμο δεί­χνει ότι δέχο­νταν μια μεγά­λη εξε­λι­κτι­κή πίε­ση, που ωθού­σε προς αυτή την κατεύ­θυν­ση. Η δημιουρ­γία σκε­λε­τού είναι ακρι­βή λει­τουρ­γία από πλευ­ράς ενέρ­γειας, άρα για να ευνοη­θεί ένα ζώο από την ύπαρ­ξή του πρέ­πει το όφε­λος να ξεπερ­νά­ει το κόστος. Τα ζώα παρά­γουν σκε­λε­τό για πολ­λούς λόγους, αλλά ο βασι­κό­τε­ρος είναι η ανά­γκη για προ­στα­σία από τους θηρευ­τές. Αν και δεν έχουν βρε­θεί απο­λι­θώ­μα­τα θηρευ­τών από αυτήν την περί­ο­δο, φαί­νε­ται λογι­κό η εμφά­νι­ση σκε­λε­τών να συν­δέ­ε­ται με την πρώ­τη εκτε­τα­μέ­νη εμφά­νι­ση ζώων που έτρω­γαν άλλα ζώα.

Στην Εδια­κά­ρια περί­ο­δο εμφα­νί­στη­κε και μια άλλη και­νο­το­μία: Η κατα­σκευή υφά­λων από τα ζώα, όπως κάνουν σήμε­ρα τα κοράλ­λια. Μεγα­λώ­νο­ντας κοντά το ένα στο άλλο, σε ορι­σμέ­νες περι­πτώ­σεις κολ­λώ­ντας μετα­ξύ τους σαν με τσι­μέ­ντο, τα άτο­μα ενός ζωι­κού είδους γίνο­νται μηχα­νι­κά πιο ανθε­κτι­κά, σηκώ­νο­νται ψηλό­τε­ρα από το βυθό και μακριά από είδη αντα­γω­νι­στές, αυξά­νουν την απο­δο­τι­κό­τη­τά τους στο να βρί­σκουν τρο­φή και προ­στα­τεύ­ο­νται καλύ­τε­ρα από τους θηρευ­τές. Τα ζώα Κλου­ντί­να της Εδια­κά­ριας, που είχαν σωλη­νοει­δή εξω­σκε­λε­τό μήκους μέχρι 7 εκα­το­στών, μπο­ρού­σαν να τσι­με­ντα­ρι­στούν το ένα με το άλλο, σχη­μα­τί­ζο­ντας υφά­λους. Σε ρωγ­μές των υφά­λων αυτών ανα­πτύσ­σο­νταν και τα ζώα Ναμα­ποί­κια, όπως συμ­βαί­νει και σήμε­ρα, που άλλη είναι η πανί­δα που ζει στις ανοι­χτές επι­φά­νειες και άλλη εκεί­νη που ζει στις ρωγ­μές, στις σπη­λιές κ.λπ. Η εμφά­νι­ση των υφά­λων υπο­δει­κνύ­ει επί­σης σύν­θε­τες οικο­λο­γι­κές πιέ­σεις. Η «Κάμ­βρια έκρη­ξη» και μια «κούρ­σα εξο­πλι­σμών» ανά­με­σα σε θηρευ­τές και θηρά­μα­τα είχαν ήδη αρχίσει.

Γεωχημικές πιέσεις

Τα γεω­χη­μι­κά δεδο­μέ­να που έχουν συλ­λέ­ξει οι επι­στή­μο­νες μέσω της τεχνι­κής δια­φο­ρο­ποί­η­σης σιδή­ρου (ο σίδη­ρος σχη­μα­τί­ζει δια­φο­ρε­τι­κές ενώ­σεις ανά­λο­γα με τη συγκέ­ντρω­ση του δια­θέ­σι­μου οξυ­γό­νου), δεί­χνουν ότι από την Εδια­κά­ρια περί­ο­δο και μέχρι την πρώ­ι­μη Κάμ­βρια υπήρ­χαν μεγά­λες δια­κυ­μάν­σεις στη συγκέ­ντρω­ση δια­λυ­μέ­νου οξυ­γό­νου μέσα στο νερό των θαλασ­σών. Πιο οξυ­γο­νω­μέ­νο ήταν το επι­φα­νεια­κό νερό, ενώ βαθύ­τε­ρα επι­κρα­τού­σε ανο­ξία. Το οξυ­γο­νω­μέ­νο νερό κάλυ­πτε δια­φο­ρε­τι­κές περιο­χές κάθε χρο­νι­κή περί­ο­δο καθώς άλλα­ζε η στάθ­μη της θάλασ­σας, με απο­τέ­λε­σμα να εμφα­νί­ζο­νται σε διά­φο­ρα σημεία προ­σω­ρι­νές οάσεις οξυ­γό­νου και άρα κατάλ­λη­λο περι­βάλ­λον για πιο κινη­τι­κές μορ­φές ζωής, που είχαν αυξη­μέ­νες ανά­γκες οξυγόνου.

Περί­ο­δοι αυξη­μέ­νης ανο­ξί­ας στο βυθό συμπί­πτουν χρο­νι­κά με μαζι­κές εξα­φα­νί­σεις ειδών, όπως εκεί­νη της Πέρ­μιας περιό­δου, πριν από 252 εκα­τομ­μύ­ρια χρό­νια, που σκό­τω­σε πάνω από το 90% όλων των θαλάσ­σιων ειδών. Αλλά και πολ­λές μεγά­λες δια­φο­ρο­ποι­ή­σεις, συμπε­ρι­λαμ­βα­νο­μέ­νων εκεί­νων της Εδια­κά­ριας — Κάμ­βριας, της Ορδο­βί­κειας 100 εκατ. χρό­νια αργό­τε­ρα και του δεύ­τε­ρου μισού της Τριασ­σι­κής, πριν από 247 εκα­τομ­μύ­ρια χρό­νια, άρχι­σαν κατά τη διάρ­κεια μεγά­λων περιό­δων μετα­βαλ­λό­με­νης ανο­ξί­ας και στα ρηχά νερά. Οι επι­στή­μο­νες υπο­θέ­τουν ότι οι δια­κυ­μάν­σεις στην οξυ­γό­νω­ση του νερού ίσως ήταν η αιτία για εμφά­νι­ση εξε­λι­κτι­κών και­νο­το­μιών στα ζώα με μαλα­κούς ιστούς.

Είναι ευκο­λό­τε­ρο για τα ζώα να σχη­μα­τί­σουν σκε­λε­τό από ανθρα­κι­κό ασβέ­στιο όταν το θαλασ­σι­νό νερό περιέ­χει περισ­σό­τε­ρα από 10 μικρο­μόλ οξυ­γό­νου ανά λίτρο. Ισως να κατά­φε­ραν να εξε­λί­ξουν τους σκε­λε­τούς ανθρα­κι­κού ασβε­στί­ου όταν τα επί­πε­δα οξυ­γό­νου ξεπέ­ρα­σαν αυτό το όριο, επι­τρέ­πο­ντας σε νωρί­τε­ρα απο­μο­νω­μέ­νες οάσεις να επε­κτα­θούν, συν­δέ­ο­ντάς τες μετα­ξύ τους και πετυ­χαί­νο­ντας στα­θε­ρό­τη­τα αυξη­μέ­νου δια­θέ­σι­μου δια­λυ­μέ­νου οξυ­γό­νου σε παγκό­σμια κλί­μα­κα. Στην εξί­σω­ση της βιο­λο­γι­κής εξέ­λι­ξης εκεί­νη την περί­ο­δο, οπωσ­δή­πο­τε πρέ­πει να ληφθούν υπό­ψη οι πιέ­σεις από τους θηρευ­τές και οι αλλη­λε­πι­δρά­σεις με επι­μέ­ρους οικο­συ­στή­μα­τα, οι ανα­τρο­φο­δο­τή­σεις μετα­ξύ δια­φο­ρε­τι­κών οργα­νι­σμών και οι άλλες αλλη­λε­πι­δρά­σεις του γήι­νου συστή­μα­τος (βιό­σφαι­ρα, γεώ­σφαι­ρα, υδρό­σφαι­ρα και ατμόσφαιρα).


ΣΣ ||> Η Κάμ­βρια περί­ο­δος τοπο­θε­τεί­ται από 570.000.000 ως 510.000.000 έτη πριν.Το σημα­ντι­κό­τε­ρο χαρα­κτη­ρι­στι­κό της Καμ­βρί­ου περιό­δου, είναι η έκρη­ξη ζωής που παρα­τη­ρεί­ται στα απο­λι­θώ­μα­τα της περιό­δου. Από τότε, έχουν εμφα­νι­στεί στη γη 30 τρι­σε­κα­τομ­μύ­ρια είδη ζωής.Η έκρη­ξη της Κάμ­βριας περιό­δου όταν οι πρό­γο­νοι των περισ­σό­τε­ρων από τις ομά­δες ζώων του σήμε­ρα άρχι­σαν να εμφα­νί­ζο­νται στα απο­λι­θώ­μα­τα πριν από 542 εκα­τομ­μύ­ρια χρό­νια, ήταν — όπως υπο­δη­λώ­νει το όνο­μα — ένα γεω­λο­γι­κά από­το­μο γεγο­νός. Οι παλαιο­ντο­λό­γοι έχουν σκε­φτεί από και­ρό το γεγο­νός ότι σημα­το­δο­τεί ένα όριο ανά­με­σα στις ξεχω­ρι­στές φάου­νες της Προ­κάμ­βριας και Κάμ­βριας περιό­δου. Ωστό­σο, σε νέα έρευ­να που δημο­σιεύ­τη­κε στην Γεω­λο­γία, οι επι­στή­μο­νες ανα­φέ­ρουν ότι απο­λι­θώ­μα­τα, που θεω­ρού­νταν μόνο σε πετρώ­μα­τα της Κάμ­βριας περιό­δου, έχουν βρε­θεί σε βρά­χους που χρο­νο­λο­γού­νται από τα τέλη της εδια­κά­ριας περιό­δου, λίγο πριν από την Κάμ­βρια. Πηγή-earthmagazine.org / https://www.geodifhs.com/


Πηγή Ριζο­σπά­στης [Επι­μέ­λεια: Σταύ­ρος Ξενι­κου­δά­κης με πλη­ρο­φο­ρί­ες από «Scientific American»]

Μοι­ρα­στεί­τε το:

Μετάβαση στο περιεχόμενο