"Кембрійський вибух" Кембрійський еволюційний вибух — одна з найбільших загадок в історії розвитку життя на Землі. Знадобилося 2,5 млрд. років, щоб найпростіші клітини розвиулися в більш складні эукаріотні клітини, і ще 700 млн. років для виникнення перших багатоклітинних організмів. А потім, усього за якісь 100 млн. років, світ виявився заселений неймовірнітними багатоклітинними тваринами. З тих пір за більш ніж 500 млн. років на Землі не з’явилося жодного нового типу (принципово іншої будови тіла) тварин.
У кембрійський період на Землі існували величезні області, зайняті континентальним шельфом, або материковими обмілинами. Тут створилися ідеальні умови для життя: дно, покрите шаром м’якого мулу, і тепла вода. До цього часу в атмосфері утворилося багато кисню, хоча його й було менше, ніж сьогодні. Розвиток твердих покривів призвів до появи нових життєвих форм, таких, як членистоногі, артроподи. Тваринам знадобилися нові способи захисту від нових високоорганізованих хижаків.
кращилися засоби їхнього захисту — і вже хижакам довелося виробляти нові методи полювання, щоб перебороти опір жертви.
Протягом кембрійського періоду рівень моря неодноразово підвищувався і знижувався. При цьому деякі популяції вимирали, а місця їх проживання займали інші тварини, яким, у свою чергу, приходилося пристосовуватися до нових умов життя. Згодом тварини кембрію освоювали все нові, більш і більш спеціалізовані способи харчування. Тваринний світ ставав різноманітнішим, і все більше видів тварин могло існувати пліч-о-пліч, не претендуючи на харчові ресурси сусідів. Ніколи більше на нашій планеті не буде такої кількості незайнятих екологічних ніш і настільки слабкої конкуренції між видами — іншими словами, настільки необмежених можливостей для експериментування з боку природи.
Бургесські глинисті сланці. В 1909 р. американський палеонтолог Чарльз Дуліттл Уолкотт зробив одне з "відкриттів століття". У Канадських Скелястих горах, на висоті близько 2400 м, він знайшов невелику лінзу глинистого сланцю з величезною кількістю дуже дивних скам’янілостей м’якотілих тварин, багато з яких відмінно збереглися. Вони жили в ранньому кембрії на мулистому мілководді по сусідству з великим рифом. Очевидно, частина мулистого берега обвалилася і потягнула за собою цих тварин у глибоку донну западину, прихопивши по шляху декого з тих, хто жив у водній товщі над рифом; усі вони виявилися швидко поховані під товстим шаром мулу.
Вчені думають, що бургесські сланці сформувалися на зорі кембрійського періоду.
У них зустрічаються самі різноманітні види тварин, відсутні в більш древніх породах. Отут і ар-троподи, що плазували в мулі, поїдаючи детрит (органічні останки), і їхні родичі — активні плавці і добувачі корму фільтруванням води. Деякі членистоногі, що плавають, наприклад сіднейі, можливо, були хижаками. Інші тварини жили або на мулі, або в його товщі. Серед них можна виділити численні різновиди губок; на довгих відростках деяких з них селилися брахіоподи (плечоногі), щоб фільтрувати воду.
Дивна колекція древніх тварин. Досліджуючи бургесські глинисті сланці, Уолкотт встановив у них близько 70 родів і 130 видів різних тварин. Багатьом з них він привласнив назви, взяті з місцевих прислівників північноамериканських індіанців. Так, "віваксія" означає "вітряний" — дуже підходяще визначення для цієї місцевості, а "одарая" походить від слова "одарай", що значить "конусоподібний". Самі тварини виявилися не менш дивними, чим їхні назви. Деяких з них ще можна віднести до якої-небудь сучасної групи тварин, однак більшість не мають нічого загального ні з якою іншою відомою нам істотою, що вимерла або нині живуча.
Скажемо, у гошуцшенш, вкрай незвичайної істоти, були цебулевоподібна голова і ряд шипів, що проходять уздовж спини.
абінія мала п’ять очей — чотири з них на стеблинках — і довге гнучке рильце, яким вона, як видно, висмоктувала з морського дна детрит. Кінчик рильця опабінії роздвоювався і був увінчаний дивними відростками. Може бути, вона використовувала його як свого роду клішні для захоплювання їжі? Або відростки просто заштовхували їжу назад у рот, коли вона відтіля вивалювалася?
Деякі тварини, схоже, мали риси, що властиві відразу декільком сучасним типам. Одонтогріфус, приміром, походив па плоского сегментованого хробака, але навколо його рота росли вусики, як у членистоногих, і безліч крихітних зубів. У нектокаріса голова і верхня частина тулуба були як у ракоподібних, а нижня частина тулуба і хвіст — як у хребетних тварин.

Источник: old.geology.lnu.edu.ua

Климат и география

Не так много известно о глобальном климате в период кембрия, но необычно высокие уровни углекислого газа в атмосфере (примерно в 15 раз выше, чем в настоящее время) означали, что средняя температура могла превышать 50° С. Около 85% Земли были покрыты водой (по сравнению с 70 % сегодня), большая часть этой области была занята огромными океанами Панталасса и Япета; средняя температура этих обширных морей могла находиться в диапазоне от 38 до 43° С. К концу кембрия, 485 млн лет назад, основная часть суши планеты была сосредоточена на южном континенте Гондвана, который только недавно оторвался от еще большей Паннотии в предшествующий протерозойский эон.

Морская жизнь

Беспозвоночные

Главным эволюционным событием кембрия был «кембрийский взрыв» — явление, которое повлекло за собой резкое изменение в телах беспозвоночных организмов. Это процесс длился десятки миллионов лет.

По какой-то причине кембрий стал свидетелем появления некоторых действительно причудливых существ, в том числе пятиглазых опабиний, колючих галлюцигений и больших аномалокарисов (которые был одними из самых крупных животным того времени).

Большинство из этих членистоногих не оставили ни одного живого потомка. Это вызвало предположения о том, что могло бы произойти в последующих геологических эпохах, если бы, скажем, «инопланетная» виваксия эволюционировала.

Тем не менее, столь яркие представители беспозвоночных были далеки от единственных форм жизни в океане. Кембрийский период ознаменовал всемирное распространение раннего планктона, а также трилобитов, червей, крошечных моллюсков и мелких простейших. На самом деле, изобилие этих организмов позволило аномалокарисам и другим животным процветать; эти более крупные беспозвоночные находились на вершине пищевой цепи и тратили все свое время, питаясь меньшими беспозвоночными, которые находились непосредственной близости от них.

Позвоночные

Кембрийский период ознаменовал появление самых ранних идентифицированных организмов прото-позвоночных, в том числе Пикайи, и немного более продвинутых Myllokunmingia и Haikouichthys. Эти три рода считаются самыми первыми доисторическими рыбами, хотя есть еще вероятность того, что будут обнаружены более ранние кандидаты с позднего протерозоя.

Растительный мир

Есть еще некоторые разногласия относительно того, существовали ли какие-либо настоящие растения в период кембрия. Если это было так, они состояли из микроскопических водорослей и лишайников (которые не имеют склонности к окаменению). Известно, что макроскопические растения, такие как морские водоросли, еще не развились во время кембрийского периода, о чем свидетельствует заметный пробел в летописи окаменелостей.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Источник: NatWorld.info

От созданий никаких скелетов, конечно, не сохранилось. Большей частью потому, что, собственно, и скелетов-то никаких животные тогда еще не имели. В кембрии, впрочем, костный панцирь и зачатки хорды они все-таки обрели, но за давностью времен не стоит рассчитывать на их сохранность. Всю информацию о животных вендского периода (докембрия, или, как его еще называют, эдиакария, длившегося примерно с 635 по 541 ±1 млн лет назад) и кембрия (начавшегося ориентировочно 541,0 ±1 млн лет назад и закончившегося 485,4 ±1,9 млн лет назад) ученые получают по отпечаткам.
 
Одним из главных источников этих отпечатков на сегодняшний день являются сланцы Бёрджес, расположенные в Канаде.
   
Это мягкотелое животное вендского периода имело цельную голову в форме полумесяца, похожего на щит трилобита, а также длинное тело, которое состояло из одинаковых сегментов и напоминает тело многощетинковых червей.
 

   
Еще одно животное эдиакария, довольно сильно напоминающее вышеупомянутую сприггину. Характерной особенностью многих вендских организмов является то, что членики их тел как бы сдвинуты друг относительно друга (дикинсония, чарния и др.) вопреки всем законам билатеральной симметрии (симметрия зеркального отражения, при которой объект имеет одну плоскость симметрии, относительно которой две его половины зеркально симметричны; к билатеральной симметрии относятся тела человека и большинства современных животных – NS). Этот факт ставит ученых в тупик, поскольку ранее считалось, что предками кольчатых червей являются именно вендские животные. Сегодня эта идея подвергается сомнению, что очень озадачивает исследователей, пытающихся проследить происхождение одних видов от других.
 
 

 
 
 
А вот это существо кембрийского периода представилось палеонтологам настолько удивительным, что им на секунду показалось, будто они видят галлюцинации. Отсюда и название. Ведь, если судить по сохранившимся отпечаткам этого животного, логично предположить, что вместо ног у него были шипы (причем по два-три в одном сегменте), а на спине располагался ряд каких-то мягких отростков! Такое едва ли возможно с точки зрения биологической науки. К счастью, позже были найдены более четкие отпечатки, на которых видно, что галлюцигения попросту была перевернута вверх тормашками, а второй ряд мягких ее ножек не отразился на отпечатке. Таким образом, галлюцигения выглядела так:
 
   
Червеобразное животное кембрия. Возможно, питалась губками, поскольку ее останки часто находят вместе с останками губок.
 

 
 
Представитель нового поколения многоклеточных организмов, род ископаемых мягкотелых чешуйчатых животных. Предполагается, что виваксия жила с конца нижнего кембрия до среднего кембрия.
 
   
Примитивные хордовые животные длиной всего около 5 см, обладавшие, быть может, одним из первых в истории позвоночников. За миллионы лет эта простая структура превратится в позвоночник, без которого мы не смогли бы ни стоять, ни ходить. Кстати, появление скелета как такового, а также более совершенных глаз – одни из важнейших факторов, характеризующих кембрийский взрыв.
 
 
 
Еще один важнейший представитель кембрия и последующих геологических эпох. Это вымерший класс морских членистоногих. Быть может, один из самых многочисленных и самых живучих видов существ, когда-либо живших на Земле. Трилобиты были не очень симпатичны и напоминали современных мокриц, только гораздо тверже и больше – длина их тела могла достигать 90 см. На сегодняшний день известно более 10 тыс. ископаемых видов класса трилобитов.
 

 
 
С древнегреческого класс динокарид (Dinocarida), к которому и относится аномалокарис, переводится как «необычная» или «ужасная» креветка». Наверное, самое удивительное животное кембрийских морей. Аномалокариса, хищника рода ископаемых членистоногих, нашли не сразу – сначала обнаружили его части и долго разводили руками над столь удивительным животным. Так, отпечаток зубастого рта аномалокариса посчитали странной медузой с отверстием посередине. Конечности, которыми он хватал жертву, – креветками. Картина прояснилась, когда был найден полный отпечаток животного.
 
Аномалокарисы обитали в морях, плавали с помощью гибких боковых лопастей. Это одни из самых крупных организмов, известных в кембрийских отложениях. Длина их тела могла достигать 60 см, а иногда и 2 м.
 

 
 
Не менее удивительные создания, похожие на аномалокариса. Как и аномалокарис, все они представители вымершего класса динокарид. Но вместо хватательных отростков-«креветок» у опабинии – складной хоботок и пять глаз.
 
 

Источник: naked-science.ru

Начавшийся 540 (по другим оценкам 570) миллионов лет назад, этот наиболее древний период палеозойской эры ознаменовался появленем первых животных с твёрдыми частями тела. Это был результат ускорения эволюции.
Поскольку кембрийский период весьма удалён от нас во времени, нам почти неизвестно, как выглядела в то время Земля. Тогда существовал один крупный материк и несколько маленьких, но животные засеяли только моря. В кембрийском периоде климат был тёплым, уровень мирового океана высоким, поэтому крупные участки земли, лежащие ниже этого уровня, находились под водой. В этих мелководных морях существовали идеальные условия для появления новых групп живых существ. Эти существа имели твёрдые покровы или скелет. Все они легко окаменевали — в отличие от существовавших раньше мягкотелых животных. Вот почему так много находят остатков животных кембрийского периода.

Раковины и скелеты.

Окаменевшие остатки животных кембрийского периода свидетельствуют о том, что твёрдые части тела образовались у них сравнительно быстро, в течение периода, длившегося приблизительно 20 млн лет. Биологам не даёт покоя вопрос, почему это произошло, если существование мягкотелых животных длилось так долго? Одно объяснение связано с атмосферой Земли. Благодаря жизнедеятельности цианобактерий и водорослей уровень содержания кислорода в воздухе постоянно повышался. Высокое содержание кислорода и достаточное потребление его животными могло помочь им усваивать больше питательных веществ. Кроме того, возросшие энергетические ресурсы благоприятствовали образованию новых частей тела у животных, например, раковин и жестких покровов.

Зачем быть жесткими?

Новые свойства развиваются у животных только в тех случаях, когда эти свойства полезны. Таким образом, новые части тела животных должны были «оправдать себя». Что касается малоподвижных и неподвижных животных, то им образование твёрдых частей тела давало большие преимущества. Так, например, похожие на губок животные археоциаты жили тем, что отфильтровывали крохотные частицы еды из морской воды. Развившийся скелет позволил им на несколько миллиметров приподняться над морским дном. Эти миллиметры помогли археоциатам решить проблему питания. Подвижным животным твёрдый покров тела мог быть полезен во многих отношениях. У моллюсков кембрийского периода твёрдый панцирь, или внешний скелет, представлял собой броню, которая защищала от вражеских нападений. Этот панцирь служил также в качестве опоры и связующего звена для развивающихся мягких частей тела. Что касается артропод (они включают в себя трилобитов и других членистоногих), то у них твёрдые части тела играли две самостоятельные роли. Твёрдый панцирь служил им защитой, но, будучи гибким, помогал этим животным передвигаться.

Кембрийский взрыв.

В кембрийском периоде произошло бурное развитие животного мира. Некоторые животные, появившиеся в это время, так и не пережили кембрийского периода, например, животные, найденные в Берджеских сланцах. В кембрийском периоде возникли также все основные группы животных, существующие и в настоящее время, включая позвоночных, то есть группу, к которой принадлежим и мы, люди.
Эта удивительная эволюционная вспышка, известная палеонтологам под названием «кембрийский взрыв окаменелостей», трудно поддаётся объяснению. Ничего похожего больше не происходило, так почему же произошло тогда? Учёные этого не знают, но высказали много предположений. Одно из них состоит в том, что этот «взрыв» вовсе не был таким удивительным, каким кажется нам теперь. В соответствии с этой теорией многие виды животных могли уществовать и до начала «взрыва», но поскольку они были мягкотелыми, следов их существования осталось немного. Многие учёные считают такое предположение правильным, но при этом они также полагают, что «кембрийский взрыв» действительно случился, хотя и не был столь резким, как могло бы показаться на первый взгляд. Он мог быть вызван изменениями уровня содержания кислорода в атмосфере или рельефа и строения морского дна. Возможно также, что жизнь достигла какой-то критической точки, что повлекло за собой цепную реакцию, в ходе которой сформировались многие новые формы живых существ.

Кембрийский период известен как время процветания трилобитов из-за той важной роли, которую эти животные играли в жизни на морском дне. Здесь мы видим, как трилобиты нескольких различных видов ползают около губок археоциат, похожих на кубки, над ними плавают медузы. У большинства трилобитов были хорошо развитые глаза, но акадагностус (мелкий вид на переднем плане) был слепым и для самообороны сворачивался в шарик. Парадокситес (крупный трилобит в центре) обычно был 20 см в длину, но мог достигать и 1 м.

Источник: dinozavrikus.ru