Fast alle Tierarten auf der Erde sind gleichzeitig und plötzlich entstanden oder haben sich über viele Millionen Jahre entwickelt, aber wir können einfach keine Spuren dieser Entwicklung finden - das als "Darwins Dilemma" bekannte Problem ist heute relevant. Wissenschaftler finden es immer noch schwierig, die Gründe für die explosive Entwicklung von Organismen zu erklären, die vor einer halben Milliarde Jahren im Kambrium stattfand.
Fenster in die Vergangenheit
Vor mehr als hundert Jahren entdeckten Paläontologen im Südwesten Kanadas in den Rocky Mountains im Burgess-Schiefer viele gut erhaltene Fossilienabdrücke. Die Kreaturen, die sie verlassen hatten, waren etwas Seltsames. Allmählich wurde klar, dass dort fünfhundert Millionen Jahre alte Meerestiere begraben wurden, aus denen die moderne Fauna hervorging.
Der Burgess Shale ist der berühmteste und am besten untersuchte Beweis für die kambrische Explosion. Es gibt Drucke von Zehntausenden von Kreaturen mit weichem Körper, in denen Sie die äußeren Hüllen, Muskeln und inneren Organe sehen können. Insgesamt haben Wissenschaftler etwa 280 Arten antiker Tiere beschrieben, und jedes Jahr werden dem Fossilienbestand Dutzende neuer Produkte hinzugefügt.
Ein solches Massengrab der ältesten Fauna der Wissenschaft nennt man den deutschen Begriff "Lagerstett". Nur sie erlauben es uns zu verfolgen, wie das moderne Leben geboren wurde.
Kambrisches Fossil von Eldonia aus dem Burgess Shale, Kanada. Ursprünglich wurde es für eine Seegurke gehalten, später wurde jedoch festgestellt, dass es die Merkmale mehrerer Tiergruppen gleichzeitig kombiniert.
Eines der größten Lagerstetts, in dem die kambrische Explosion gefangen genommen wurde, wurde Ende der 1980er Jahre im Norden Grönlands in der Stadt Sirius Passet, 800 Kilometer vom Nordpol entfernt, entdeckt.
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Chalkieria Evangelist - mysteriöses altes Tier aus Grönland (Sirius Passet).
Zwei Welten
Nach modernen Konzepten sind lebende Organismen vor mehr als drei Milliarden Jahren auf der Erde entstanden. Sie blieben sehr lange einzellig, was es ihnen ermöglichte, die schlimmsten Katastrophen zu überleben, die mehr als einmal auf dem Planeten passiert sind. Mikroorganismen haben sich erfolgreich zuerst an eine sauerstofffreie Atmosphäre, einen starken Treibhauseffekt und dann an Sauerstoff angepasst, was, obwohl es ein Gift für sie war, dazu beitrug, Sonnenenergie effizienter zu nutzen.
Einzellige Organismen haben mehrere schwere Kälteeinbrüche überlebt, wodurch sich der Planet, wie Wissenschaftler glauben, vollständig in einen Eisball verwandelt hat. Die letzte Vereisung endete vor ungefähr sechshundert Millionen Jahren und wurde durch ein schnelles Aufblühen des Meereslebens ersetzt. Die Bewohner der Stauseen waren zu dieser Zeit keinem der lebenden Organismen ähnlich. Matratzen, Socken, Federn sind die am besten geeigneten Vergleiche für Vendobionten (wie diese ungewöhnlichen Kreaturen genannt werden). Anscheinend waren sie vielzellig. Sie hatten bereits die Grundlagen vertrauter Gewebe, des Nervensystems und des Darms.
Die alten Meere wimmelten buchstäblich von diesen "Socken", die friedlich lebten, ohne Anzeichen von Raub. Mehrere zehn Millionen Jahre sind vergangen, und plötzlich stirbt diese ganze seltsame Welt aus, ohne Anzeichen einer globalen Katastrophe. Fast sofort sind die verlassenen Meere mit einer völlig anderen Fauna gefüllt - dem Kambrium (nach dem Namen der geologischen Periode, die den Beginn einer neuen Ära mehrzelliger Tiere markiert).
20 Millionen Jahre lang tauchten auf der Erde mehr als eineinhalb Tausend Tiergattungen auf, darunter die Vorfahren fast aller modernen Gruppen.
Auf der Suche nach Übergangsformen
Wissenschaftler können immer noch keine evolutionäre Verbindung zwischen den seltsamen Vendobionten und dem moderneren Kambrium finden, der sie ersetzt hat. Dieser abrupte Übergang im letzten Jahrhundert hat als Argument für Kreationisten gedient, die Beweise für eine reibungslose Evolution von Arten und "Übergangsformen" fordern. Sie selbst erklärten die kambrische Explosion durch die Intervention des Schöpfers.
Dank der Arbeit von Paläontologen und der Entwicklung genauer Forschungsmethoden setzte sich schließlich die evolutionäre Sichtweise durch. Wissenschaftler entschieden, dass moderne Organismen unter den Vendobionten entstanden, sich allmählich entwickelten, aber aufgrund ihrer geringen Größe nicht überlebten oder wir sie einfach nicht finden konnten.
Britische und schweizerische Wissenschaftler haben jedoch kürzlich mit molekularen Methoden berechnet, dass Arthropoden - die größte Gruppe von Organismen auf der Erde, die achtzig Prozent aller Tierarten vereint - nicht früher als vor 550 Millionen Jahren erschienen sind. Das heißt, es gab immerhin eine kambrische Explosion, die sich jedoch über 15 bis 20 Millionen Jahre erstreckte, was nach geologischen Maßstäben natürlich Momente sind.
Trilobiten sind zu einem Symbol für den Beginn der modernen Fauna geworden. Sie erschienen während der kambrischen Explosion - vor etwa 540 Millionen Jahren.
In dieser Zeit kamen mehr als eineinhalb Tausend Tiergattungen von einem oder zwei Vendobionten vor. Dies sind die Übergangsformen zwischen der alten vielzelligen und der modernen Fauna. Die meisten von ihnen teilen die Merkmale mehrerer zeitgenössischer Gruppen. Zum Beispiel Ecdizozoen (Häutungstiere), von denen viele Häute überlebt haben. Oder Xenusie, die großen Larven mit Teleskopbeinen ähnelt. Chalkieria ist ein stacheliger, mehrgliedriger Wurm mit Schuppen. Ein krustentierartiger Orthrosanclus mit mehreren Reihen weicher Stacheln und einer Art Schale an einem Ende.
Die Arthropode Peytoya lebte vor mehr als 500 Millionen Jahren. Burges Slates, Kanada.
Die kambrische Explosion brachte fast alle biologischen Typen hervor, die heute auf dem Planeten existieren, einschließlich der Akkordaten, zu denen Menschen gehören.
Es wurden viele Hypothesen über die kambrische Explosion aufgestellt, aber keine von ihnen erklärt dieses Phänomen vollständig. Am häufigsten wird von einer Erhöhung des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre gesprochen. Durch das Erlernen der effizienten Energiegewinnung konnte der Körper vielzellig werden. Vielleicht spielte die Ozeanoffensive, die aufgrund der Expansion des Superkontinents Gondwana und der kleinen Laurentia (ein modernes Fragment davon - Nordamerika) begann, eine Rolle.
Aber warum war die Tiervielfalt so groß? Einer der möglichen Gründe ist die Konkurrenz der Arten, die die Entstehung von Raubtieren provozierte.
Vor sechshundert bis fünfhundert Millionen Jahren gehörten die meisten modernen Kontinente zu Gondwana. Zwischen ihr und Laurentia begann sich ein Ozean zu bilden.
Tatiana Pichugina
