العصر الكامبري
الكمبري أو الكامبري ، ويعتبر أول عصر جيولوجية من عصور الحقبة الأولية. ويمتد ما بين 541.0 ± 1.0 إلى 485.4 ± 1.9 مليون سنة مضت. ويأتي بعده عصر الأوردوفيشي. تأسست هذه الفترة بواسطة العالم الجيولوجي آدم سيدجويك، الذي أطلق عليها الاسم نسبة إلى كامبريا (Cambria)، الاسم اللاتيني لويلز، حيث وجدت أول أحجار من ذلك العصر. يعتبر الكامبري فريد للنسبة المرتفعة للرواسب الأحفورية التي تكونت خلاله. وهذه أماكن حفظ طبيعية، حيث احتفظت بأجزاء لكائنات حية كانت صغيرة و 'لينة' وكذلك أصدافها الأكثر مقاومة. وهذا يعني أن فهمنا لبيولوجيا الكامبري تفوق بعض الفترات التي جاءت بعدها.
تعد حقبة الكامبري من أقدم الحقب في تاريخ الأرض، والتي امتدت من 543 إلى 490 مليون سنة. في البدأ اقتصرت الحياة على وحيدات الخلية مع بعض الكائنات متعددة الخلايا. ولكن، خلال نفس الحقبة، ظهرت مجموعة متنوعة من الأشكال الحية الغير الاعتيادية والتي كانت مكتملة ومثالية الشكل. كل هذه الأشكال الحية جاءت مغايرة تماما لسابقاتها، حيث كانت لها صفات معقدة مطابقة لما هو عليه الحال بالنسبة لجميع الكائنات الحية في وقتنا الراهن.
لوحظ على الكامبري تغير عميق في الحياة على الأرض؛ حيث كانت الكائنات الحية قبل الكامبري صغيرة، وحيدة الخلية وبسيطة. وبشكل تدريجي أصبحت الكائنات متعددة الخلايا معقدة وأكثر شيوعا على مر ملايين السنين التي سبقت الكامبري مباشرة، ولكنها لم تتحجر لتصبح أحفورات بسهولة. يسمى التنوع السريع لأشكال الحياة في العصر الكامبري باسم الانفجار الكامبري، نتجت أولى أشكال الشعب الحديثة المتعددة، وتمثل الجذور التطورية للأنواع الحديثة، مثل الرخويات والمفصليات. في حين ازدهار أشكال الحياة المتنوعة في المحيطات، بالمقابل كانت الأرض قاحلة - ليس أكثر تعقيدا من قشرة التربة الميكروبية وعدد قليل من الرخويات التي ظهرت لتقتات على البيوفيلم الميكروبية، وربما كانت معظم القارات جافة وصخرية لعدم وجود الغطاء النباتي. وتحيط البحار الضحلة على حدود عدة قارات تكونت أثناء تفكك القارة العملاقة بانوتيا. البحار كانت دافئة نسبيا، وكان الجليد القطبي غير موجود في هذه الفترة.
كانت درجة الحرارة خلال الكامبري دافئة بمتوسط يصل إلى 21 درجة مئوية، ونسبة الأكسجين في الجو 12.5%، كما وصل تركيز ثاني أكسيد الكربون في الجو نحو 4500 جزء في المليون جزء وهذا أعلى نحو 16 مرة من تركيزه في عصرنا الحديث قبيل الثورة الصناعية.
رغم التعرف الطويل للفرق بين صخور الأوردوفيشي الأحدث وصخور ما قبل الكمبري الأقدم، فلم يتم التصديق عليها دوليا حتى عام 1994. تم تعريف أساس الكامبري على مجاميع معقدة لآثار أحفورية تعرف باسم تجمع (Treptichnus pedum) ملاجئ التغذية. لذلك تم استخدام ملاجئ التغذية، كمرجع تتبع أحفوري لحدود الكامبري الدنيا، لكشف الطبقات لهذه الحدود دائما خطر بسبب تواجد حفريات تتبع مشابهة جدا تنتمي إلى مجموعة (Treptichnids) أقل بكثير من تجمع (Treptichnus pedum) في ناميبيا،إسبانيا ونيوفاوندلاند، وأحتمال في غرب الولايات المتحدة الأمريكية.
الكامبري يلي الإدياكاري وبعده عصر الأوردوفيشي. وينقسم الكامبري إلى أربع فترات وعشرة مراحل.
لا تزال التقسيمات الفرعية المحلية تستخدم بشكل واسع لأن التقسيم الطبقي الدولي ليس كاملا حتى الآن. في بعض هذه التقسيمات الفرعية ينقسم الكامبري إلى ثلاث فترات مع أسماء محلية مختلفة:
كان يعتقد أن النطاق الزمني للكمبري تقليديا من حوالي 542 مليون سنة مضت إلى 488 مليون سنة مضت. تم تحديد الحدود الدنيا للكمبري تقليديا عند أقرب ظهور لثلاثية الفصوص، وكذلك أشكال غير عادية تعرف باسم الأركيوسياثا التي يعتقد أنها كانت أوائل الأسفنجيات وأيضا أول بناة للشعاب المرجانية غير الميكروبية.
حددت نهاية الفترة في نهاية المطاف بسبب ما حدث للحيوانات كحدث الانقراض. الاكتشافات الحفرية والإشعاعية في الربع الأخير من القرن العشرين جعلت من هذه التواريخ موضع تساؤل. شاعت تناقضات تاريخية بين العلماء تقدر بـ 20 مليون سنة. في عام 2002 أقترحت اللجنة الفرعية الدولية للطبقات العالمية تحديد التواريخ تقريبا من 545 إلى 490 مليون سنة مضت.
يبين التاريخ الإشعاعي في نيو برونزويك نهاية الكامبري السفلى عند 511± 21 مليون سنة مضت، مما يجعل فترة عدم التأكد 21 مليون سنة للفترتين الأخيرتين للكامبري.
ومؤخرا في عام 2004 تم تحديد موعد أكثر دقة يقارب 542 ± 0.3 مليون سنة مضت لحادث انقراض في بداية الكامبري. مبررات دقة هذا التأريخ مثير للاهتمام في حد ذاتها كمثال على استنباط علم الأحياء القديمة. لوحظ انخفاض في تركيز كربون-13 على حدود الكامبري بشكل دقيق، ويطلق علماء الحفريات على "الزيادة العكسية" بالرحلة القصيرة. أفضل مؤشر لحدود ما قبل الكامبري-الكامبري يكمن في التسلسل الطبقي في هذا العصر. تعتبر سلطنة عمان أحد الأماكن التي تحدث فيها تحول مستقر للكربون-13. يصف أمثور (Amthor 200) أدلة من عمان يوضح تحول نظير الكربون المتعلق بالانقراض الجماعي:
أن اختفاء الحفريات المتميزة من عصر ما قبل الكامبري يتزامن بدقة مع شذوذ تركيز الكربون-13. ولحسن الحظ، في تسلسل عمان، وكذلك بالنسبة للرماد البركاني حيث أن الزركون يقدم تاريخا دقيقا جدا من 542 ± 0.3 مليون سنة مضت (محسوبة على معدل انحلال اليورانيوم إلى الرصاص). وهذا التاريخ الدقيق يتفق مع تواريخ أقل دقة لشذوذ تركيز الكربون-13 المستمدة من طبقات رسوبية في سيبيريا وناميبيا.
مع بدء العصر الكامبري كانت القارة العملاقة الجنوبية غندوانا موجودة وكانت أطرافها الشمالية تتعدى خط الإستواء قليلا. كانت تلك القارة العظيمة تشمل أفريقيا، وأمريكا الجنوبية والهند ومدغشقر وشبه الجزيرة العربية وأستراليا والقارة القطبية الجنوبية.
بالإضافة على تلك القارة العملاقة وجدت ثلاثة قارات أصغر : لورينتيا (مكونة من أمريكا الشمالية وجرينلاند) وبالتيكا (شمال شرق أوروبا) و سيبيريا (سيبيريا الحالية)؛ وكانت هذه الثلاثة قارات تقع جنوبا من خط الإستواء.
كانت بالتيكا منفصلة عن جوندوانا ببحر إيابيتوس؛ وكانت سيبيريا منفصلة عن بالتيكا ببحر أيجير. وخلال عصر الكامبري انزاحت جندوانا بعيدا عن القطب الجنوبي، وكان القطب الشمالي تحت الماء.
بالتيكا، وسيبيريا وقد انفصلت من القارة العملاقة الرئيسية غندوانا لتشكل يابسة معزولة. في هذا الوقت كانت أكثر الأراضي القارية في نصف الكرة الأرضية الجنوبي متباعدة، ولكن كان الانجراف تدريجيا نحو الشمال. في الكامبري المبكر يبدو أن الحركة الدورانية للأرض كانت تظهر غندوانا بشكل سريع .
كان مستوى سطح البحر عاليا مع ذوبان جليد البحر، فغمر الدفء مساحات كبيرة من القارات، وأصبحت البحار الضحلة مثالية للحياة المزدهرة. تقلبت مستويات البحار، مما أشار إلى أن هناك "عصور جليدية" أرتبطت مع تذبذب التمدد والتقلص للغطاء الجليدي في القطب الجنوبي.
كانت الأرض باردة بشكل عام خلال الكامبري المبكر، وقد يرجع السبب إلى أن قارة جندوانا القديمة كانت تغطي القطب الجنوبي وتقطع تيارات المحيط القطبي. يحتمل أنه لا تزال القمم الجليدية القطبية وسلسلة التجلد تتعافى من الكرة الأرضية الثلجية المبكرة. وأصبح أكثر دفئا في نهاية العصر؛ وانحسرت الكتل الجليدية واختفت في نهاية الكامبري، وارتفعت مستويات البحار بشكل كبير. وأستمرت بهذا الشكل حتى العصر الأوردوفيشي.
بالرغم من وجود تنوع من النباتات المجهرية البحرية (مثل المارجاريتيا والداليا)، إلا انه لاتوجد في العصر الكامبري حفريات حقيقية معروفة لنباتات الأرض (جنينية). ومع ذلك، فقد تطورت الأغشية الحيوية والحصير الميكروبي بشكل كبير في شواطئ ومسطحات المد والجزر، وكذلك كانت المجموعات المتنوعة من الطفيليات ، الفطريات والميكروبات تشكل نظم بيئية ميكروبية أرضية، مقارنة مع القشرة التربية الحديثة في المناطق الصحراوية، التي ساهمت في تكوين التربة.
في الكامبري كانت معظم الحياة الحيوانية مائية، وكانت ثلاثية الفصوص أحد الأشكال المنتشرة في ذلك الوقت. شهد هذا العصر تغيرا حادا في التنوع وتكون الغلاف الحيوي للأرض. تعرضت الحيويات الإديكارية المهيمنة لانقراض جماعي في بداية هذا العصر، والتي تتوافق مع زيادة وتعقيد في سلوك الحيوانات في حفر قاع البحر للسكن والاختباء. وكان لهذا السلوك أثر عميق على الركيزة التي حولت النظم البيئية لقاع البحار. قبل الكامبري، غطت الحصير الميكروبية قاع البحار. وبنهاية هذا العصر، دمرت حيوانات الحفر تلك الحصير من خلال التعكير، وتحولت قيعان البحار تدريجيا إلى ما هي عليه اليوم. ونتيجة لذلك، انقرض العديد من تلك الكائنات التي كانت تعتمد على الحصير، في حين أن الأنواع الأخرى التي تتماشى مع التغير البيئي قدمت بيئات حيوية جديدة. في نفس الوقت تقريبا كان هناك ظهور سريع على ما يبدو لكل الشعب المعدنية. ومع ذلك، فإن العديد من هذه الشعب تمثلت فقط بأشكال مجموعة جذعية.
في حين أظهر الكامبري المبكر هذا التنوع الذي تم تسميته بانفجار الكمبري، فقد تغير ذلك لاحقا في هذا العصر عندما تعرضت لانخفاض حاد في التنوع البيولوجي. قبل حوالي 515 مليون سنة، تجاوز عدد الأنواع التي ستنقرض عدد الأنواع الجديدة التي تظهر. وبعد خمسة ملايين سنة، انخفض عدد الأجناس من حوالي 600 إلى 450 فقط. كما انخفض معدل الانتواع للعديد من المجموعات إلى ما بين 1/5 - 1/3 المستويات السابقة. كان النصف الأخير من الكامبري مفاجئ، حيث أن الستروماتوليت التي حل مكانها إسفنج بناء الشعاب المرجانية المعروف باسم أركيوسياثا، فقد عادت مرة أخرى كما أنقرضت الأركيوسياثات. لم يتغير الميل إلى انخفاض الأنواع حتى الأوردوفيشي.
جازفت بعض كائنات الكامبري الحية إلى اليابسة، ونتج تتبع أحفوري لكل من بروتيكنتات (Protichnites) وكليماكتيشنيتات (Climactichnites). وتشير الأدلة الأحفورية أن الايوثيكارسينويد، مجموعة منقرضة من المفصليات، ونتج على الأقل بعض "البروتيكنتات". لم يتم العثور على حفريات لصانعة الكليماكتيشنيتات؛ ومع ذلك، يشير المسار الأحفوري إلى وجود رخويات شبيهة البزاق.
على عكس العصور اللاحقة، كانت حيوانات الكامبري كان مقتصرة إلى حد ما؛ فقد كانت كائنات التعويم الحر نادرة، وغالبيتها تعيش في قاع البحر أو بالقرب منه؛ وكانت حيوانات التمعدن اقل مما كانت عليه في العصور المقبلة، ويرجع ذلك جزئيا إلى كيمياء المحيطات سلبية.
طرق حفظ عديد تعتبر فريدة للكمبري، أدت إلى وفرة اللاجرستاتن.