Biologiczna bonanza, czyli jak kształtowało się życie na Ziemi

Kambr, okres wchodzący w skład ery paleozoicznej, zaowocował najintensywniejszym znanym do tej pory rozkwitem ewolucji. Podczas eksplozji kambryjskiej pojawiła się niesamowita różnorodność życia. To wtedy wyodrębniło się też wiele głównych grup zwierząt, które żyją dzisiaj. Wśród nich były strunowce, których podtyp - kręgowce, czyli zwierzęta z kręgosłupem - obejmuje rasę ludzką.

Nie jest jasne, co wywołało tę biologiczną bonanzę. Może ilość tlenu w atmosferze, dzięki emisji z fotosyntezy zachodzącej u sinic i glonów, osiągnęła wystarczający poziom potrzebny do rozwoju bardziej złożonych struktur ciała i sposobów życia. Środowisko stało się również bardziej gościnne. Ocieplający się klimat i podnoszący się poziom morza spowodowały zalanie niżej położonych terenów tworząc płytkie siedliska morskie, idealne dla powstawania nowych form życia.

Niemniej jednak skala eksplozji kambryjskiej jest przeceniana ze względu na rozprzestrzenianie się zwierząt o twardych ciałach, które ulegały procesowi fosylizacji, czyli zamianie w skamieniałości, znacznie łatwiej niż ich prekursorzy o miękkim ciele. Do tej grupy należy zaliczyć ramienionogi, które żyły w muszlach przypominających te współczesnych małży i sercówek oraz zwierzęta z zewnętrznymi szkieletami i stawami, znane jako stawonogi - przodkowie współczesnych owadów, pająków i skorupiaków. Te „wzmocnione” zwierzęta rozwinęły istotną innowację: twarde ciało zapewniało im zarówno ochronę przed drapieżnikami jak i podstawę do osiągania większych rozmiarów ciała.

Najbardziej rozpoznawalnymi stawonogami z okresu kambru były trylobity, które pozostawiły po sobie ogromną liczbę skamieniałości. Trylobity miały spłaszczone, podzielone na segmenty, osłonięte pancerzem ciała, które ułatwiały im przetrwanie w morzu w coraz większym stopniu wypełnionym przez drapieżniki. Występowały w wielu odmianach i rozmiarach - ich długość wahała się od milimetra do ponad pół metra. Odniosły największy sukces i okazały się najbardziej trwałymi ze wszystkich prehistorycznych zwierząt. Przeszło 17 000 znanych gatunków przetrwało do masowego wymierania, które zakończyło perm 251 mln lat temu.

Jednym z drapieżników z kambru był olbrzymi, podobny do krewetki Anomalocaris, który chwytał swoją ofiarę za pomocą przerażającego aparatu gębowego pełnego haków. Jeszcze dziwniejsza była Opabinia, stwór o pięciu oczach, który łapał swoje ofiary za pomocą elastycznego ramienia wyrastającego z głowy i zakończonego pazurami. Zwierzęta te polowały wzdłuż dna morskiego, gdzie kolonie gąbek dorastały na organicznych strukturach mineralnych powstających w wyniku działalności cyjanobakterii. Gąbki miały swój wkład w budowanie rafowych siedlisk. Działo się tak dzięki wzmacniającym ich ciała szkieletom z węglanu wapnia, który pobierały z wody.

Najwcześniejsze znane prymitywne strunowce to Pikaia gracilens, stworzenia podobne do robaków, które pływały w morzach w okresie środkowego kambru. Skamieniałości znalezione na stanowisku paleontologicznym Łupków z Burgess w Kolumbii Brytyjskiej noszą ślady struny grzbietowej (elementu w kształcie pręta stanowiącego prymitywny kręgosłup), znaczącego kroku w ewolucji kręgowców.

Ewolucyjna zmiana

Znalezione w Kanadzie, Grenlandii i Chinach osady kambru pozwoliły odkryć stworzenia o miękkim ciele, które bardzo rzadko ulegały fosylizacji. Wśród nich były robaki morskie zakopane w wyniku podwodnych lawin błotnych. Jednym z najbardziej zaskakujących odkryć jest stare na 530 milionów lat złoże skamieniałości w Chengjiang w Chinach, które ujrzało światło dzienne w 1999 roku. Naukowcy znaleźli tam szczątki dwóch różnych rodzajów małych, bezszczękowych ryb. Skamieniałości te reprezentują najstarsze znane zwierzęta posiadające kręgosłup i żyjące z krewnymi, co wskazuje na to, że nasi przodkowie - kręgowce rozpoczęli swoją ewolucyjną drogę około 50 mln lat wcześniej niż dotychczas sądzono.

Koniec kambru przyniósł serię masowych wymierań, podczas którego wyginęło wiele mieszkających w muszlach ramienionogów i innych zwierząt. Wszechobecne trylobity również zostały zdziesiątkowane.