Kambrická exploze

25. října 2008 v 15:39 | sagan (zavináč) email (tečka) cz |  Stvoření a evoluce
Po miliardy let byla Země pustá jakéhokoliv složitého života. Potom, před půl miliardou let došlo k jedné z nejpozoruhodnějších událostí v historii života: velkému třesku v životě na Zemi. Jedná se v podstatě o krátké období, kdy se objevilo mnoho hlavních druhů. Odkud se všichni tito živočichové vzali? Jaké byly příčiny kambrijské exploze?

Rozvoj života souvisel s ovlivňováním prostředí na Zemi, které zase zpětně ovlivňovalo rozvoj života. První tři miliardy let po vzniku života byla rozmanitost života na Zemi velmi malá, vyvíjely se pouze jednobuněčné organismy.

Před 2 miliardami let vzrostlo zastoupení kyslíku v atmosféře Země na 0,2 procenta a drželo se do doby před 800 milióny let především díky zelenomodrým řasám. Poté rostlo až těsně nad 3 procenta před 570 milióny let. Před 370 milióny let přesáhlo 14 % a před 300 milióny let dosáhlo 21 %. Od té doby je zastoupení kyslíku v atmosféře Země relativně stabilní v závislosti na odezvě živočichů. Jeho množství nevzrostlo nad koncentrace, které by vedly k požáru lesů (25 %) ani pod úroveň vedoucí k udušení velkých živočichů (15 %).

Ediakarská "fauna"

Z jednobuněčných živočichů, eukaryot s bičíkovým vláknem, se vyvinuly vícebuněčné organismy. Důkazy o prvních vícebuněčných organismech máme z období před 700 milióny let. Všechna zvířata, která kdy na Zemi existovala či existují (Animalia), jsou tvořena eukaryotickými buňkami obklopenými kolagenem a bílkovinami s navázanými sacharidy (glykoproteiny). A všichni živočichové (s výjimkou Phylum Porifera, houbovitých) jsou potomkem metazoických organismů (Metazoa, Eumetazoa).
Ediakarská fauna byla éra předcházející kambriu. Živočichové neměli žádné oči, žádné "přívěsky" mimo tělo a možná jednoduché vnitřnosti. Máme fosilizované otisky řas a medúz, žádné mineralizované skelety. Těla mají mnoho rovin souměrnosti (paprsčitá=radiální), některá fosilizovaná embrya však naznačují, že se zde poprvé objevila pravo-levá souměrnost (dvojstranná, bilaterální symetrie, Bilateria), kdy je tělo rozděleno jedinou rovinou souměrnosti na dvě zrcadlově stejné poloviny.


Více nám ale prozrazuje molekulární genetika. Geny pro bilaterální vývoj živočichů jsou už u žahavců (Cnidaria), kteří ale ještě nemají bilaterálně souměrná těla. Geny tvořící složitá těla se tedy objevily již před těmito živočichy samotnými.

Máme fosílie vícebuněčných organismů staré 560-600 miliónů let z formace Doushantuo z provincie Guizhou v Číně [1], [2]. Jsou mezi nimi nejstarší známé organismy s bilaterálním tělem se zrcadlovou symetrií (pravo-levá symetrie) o velikosti 100 až 200 mikronů.

Prostředí v předkambrijském období poskytovalo v podstatě neomezené zdroje a živočichové spolu nemuseli soupeřit.

Kambrické období (kambrium)

Kambrické období je výjimečné tím, že se zde objevují první pevné schránky organismů. Zachovaly se i otisky měkkých tkání červů a medúz.

V kambrijském období se tedy uplatnily rysy živočichů, které se v jejich genetických mutacích objevily už milióny let před tím. Měnící se přírodní prostředí pak upřednostnilo novou kombinaci těchto rysů.

Nárůst kyslíku v atmosféře dosáhl v kambriu vysoké úrovně. Množství živočichů narůstalo a tak narůstala i konkurence mezi živočichy, objevili se predátoři s pravo-levou symetrií, kteří pojídali ostatní živočichy. Organismy, které se vyvinuly tak, že dokázaly využít nárůst množství kyslíku k lepšímu metabolismu, k získání většího množství energie, měly výhodu. Vyvinul se oběhový systém s kyslíkem, jehož nosičem je hemoglobin.
Fosilizovaná kambrická medúza (vlevo) pravděpodobně sdílela mnoho genů s prekambrickými bilaterálními živočichy.

Proto došlo k velké diverzifikaci mnohobuněčných organizmů (metazoický, metazoan) před 540-488 milióny let známých jako kambrijská exploze. Neobjevily se však všechny hlavní taxony, mnoho z nich se vyvinulo až mnohem později: např. obojživelníci, plazy, ptáci či savci. V kambriu se objevilo mnoho klíčových rysů živočichů, ale nikoliv všechny rysy či všechny skupiny současného života na Zemi.

#

[1] Shuhai Xiao, Yun Zhang and Andrew H. Knoll, Nature 391, 553-558 (5 February 1998)
[2] David. J. Bottjer, Scientific American vol. 293, no. 2, p. 42
 

9 lidí ohodnotilo tento článek.

Komentáře

1 Tloustik Tloustik | Web | 2. září 2017 v 11:13 | Reagovat

Zkuste lekce kytary Nanastroj.cz

2 Kamil Kamil | Web | 7. září 2017 v 19:52 | Reagovat

Lekce kytary NaNastroj.cz jsou super

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama