Кембрийский взрыв

Кембрийский взрыв ( англ. Cambrian explosion), взрыв скелетной фауны — условное название явления, результатом которого стало резкое увеличение количества ископаемых остатков живых существ в отложениях, соответствующих началу кембрийского периода (около 540 млн лет назад). Именно к данному периоду относится появление в палеонтологической летописи останков, в частности, хордовых, членистоногих [1] [2], однозначно опознаваемых моллюсков и иглокожих. Данный факт может свидетельствовать о внезапном увеличении биоразнообразия в данный период либо о появлении большого числа организмов с минерализованными тканями (раковины, экзоскелеты), хорошо сохраняющимися в ископаемом состоянии. В отложениях предыдущих времён ( докембрий) следы существования животных встречаются намного реже.

Важнейшим фактором кембрийского взрыва была так называемая скелетная революция — появление у организмов экзоскелета, что во многом связано с фиксацией нового отношения в природе: «хищник — жертва» [3] [4]. Собственно, первые достоверные следы хищничества известны ещё из позднего эдиакарского периода, к этому же времени относится и появление в палеонтологической летописи первых живых организмов с минерализованным наружным скелетом, предназначенным для защиты (рифообразующие клаудины) [5]. Однако в кембрии эти новые принципы взаимоотношений между животными распространяются повсеместно, на их основе начинают строиться все основные экосистемы. В результате начинается новый виток эволюции, связанный с выработкой приспособлений к хищничеству и защите от хищников. В частности, значительное развитие получают органы чувств — у многих животных появляются довольно совершенные глаза (например, у аномалокариса и опабинии) и мозг [6].

Термин «взрыв» был введён до открытия докембрийских хайнаньской и эдиакарской биот, по мнению некоторых ученых являющихся связующими звеньями [ источник не указан 612 дней] между наиболее примитивными многоклеточными живыми организмами, известными начиная с палеопротерозоя (например, франсвильская биота), и уже достаточно сложно организованными кембрийскими [ источник не указан 683 дня]. Однако установление прямого родства между отдельными группами докембрийских и кембрийских организмов всё ещё весьма проблематично. В некоторых местах ископаемые эдиакарского типа обнаруживаются ещё вплоть до середины кембрия (510—500 млн лет назад), то есть, докембрийские экосистемы продолжали существовать спустя десятки миллионов лет после «взрыва», соседствуя с типичной кембрийской фауной, подобной фауне сланцев Бёрджесс [7].

История и проблематика

Первооткрывателем кембрийского взрыва был Родерик Мурчисон. Изучая окаменелости древних эпох, обнаруженные в соответствующих отложениях, он обнаружил, что слои этих отложений разделены резкой границей. Ниже этой границы они крайне бедны биологическими останками и демонстрируют повсеместное распространение одних лишь простейших одноклеточных организмов — бактерий и водорослей, а затем, начиная с кембрийской эпохи, около 550 миллионов лет назад, внезапно обзаводятся невиданным богатством новых биологических форм [8].

В 1914 году американский палеонтолог Чарлз Уолкотт, занимавшийся изучением североамериканских ископаемых, ввёл понятие «липалианского» периода, не представленного в окаменелостях из-за того, что организмы того временного периода не сохранялись. Предполагалось, что именно эти несохранившиеся организмы и были предками кембрийской фауны. [9]

В целом ранняя проблематика «кембрийского взрыва» состояла в попытках объяснить внезапное появление окаменелостей на нижней границе кембрия и их отсутствие в более древних отложениях — как свидетельствах существования или несуществования жизни в предшествующий период истории Земли.

Современный интерес к данной теме был подогрет работой Гарри Уиттингтона ( англ.) и его коллег, которые в 1970-х годах повторно проанализировали ряд окаменелостей из сланцев Бёрджесс и заключили, что большинство из них являются останками организмов, принципиально отличных от любых ныне существующих животных (см. вендобионты) [10]. Ставшая популярной работа Стивена Гулда «Удивительная жизнь» [11] открыла эту тему для широкой публики и вновь сделала актуальной проблему существования и природы кембрийского взрыва. Хотя и существенно расходясь в деталях, как Уиттингтон, так и Гулд предположили, что все современные типы животного царства возникли на границе кембрия почти внезапно, не будучи потомками ранее существовавшей фауны.

Некоторые исследования (в том числе непрямые [12]), как относящиеся к 1970-м годам, так и более поздние, отмечают, что некоторые, предположительно сложные животные (например Кимберелла [13]) могли возникнуть и до начала кембрия.

другие языки
azərbaycanca: Kembri partlayışı
Bahasa Indonesia: Letusan Kambrium
lietuvių: Kambro sprogimas
Bahasa Melayu: Letupan Kambria
srpskohrvatski / српскохрватски: Kambrijska eksplozija
Simple English: Cambrian explosion
Tiếng Việt: Bùng nổ kỷ Cambri
Bân-lâm-gú: Cambria po̍k-hoat