الانفجار الكمبري
التاريخ والأهمية

لاحظ وليام بكلاند في أربعينيات القرن التاسع عشر ظهور السريع للأحافير في "الطبقات البدائية"، وقد ناقش تشارلز داروين في كتابه "أصل الأنواع" الصادر عام 1859 الافتقار غير المبرر آنذاك للأحافير السابقة كواحدة من الصعوبات الرئيسية التي واجهت نظريته حول الانحدار مع تعديل بطيء بسبب الانتقاء الطبيعي. تدور الحيرة التي طال أمدها حول ظهور الحيوانات الكمبرية المفاجئ من دون سلف، حول ثلاث نقاط رئيسية: سواء كان هناك تنوعًا جماعيا للكائنات الحية المعقدة خلال فترة زمنية قصيرة نسبيًا خلال الكمبري المبكر، وما الذي قد تسبب لمثل هذا التغيير السريع وماذا يعني عن أصل الحياة الحيوانية. إن التفسير صعب بسبب محدودية الأدلة والتي تستند بشكل أساسي إلى سجل أحفوري غير مكتمل وتوقيعات كيميائية متبقية في الصخور الكمبرية.
إن أولى الحفريات المكتشفة من الكمبري هي ثلاثيات الفصوص، التي وصفها إدوارد لويد، أمين متحف أكسفورد، في عام 1698. ورغم أن أهميتها التطورية لم تكن معروفة، بسبب عمرها إلا أن وليام بكلاند (1784-1856) أدرك أن تغيرًا جذريًا في السجل الأحفوري حدث حول قاعدة ما يسمى الآن بالكمبري. في القرن التاسع عشر استخدم علماء الجيولوجيا مثل آدم سيدجويك ورودريك مرشيسون الأحافير لتأريخ طبقات الصخور، وتحديدًا لتحديد عصري الكمبري والسيلوري. بحلول عام 1859، اقتنع علماء الجيولوجيا البارزين مثل رودريك مرشيسون بأن ما كان يسمى آنذاك الطبقة السفلية من العصر السيلوري أظهرت أصل الحياة على الأرض، بالرغم من اختلاف بعض العلماء الآخرين، مثل تشارلز لايل. اعتبر داروين في كتابه "أصل الأنواع" أن هذا الظهور المفاجئ لمجموعة منعزلة من ثلاثيات الفصوص، بدون أسلاف واضحة، وغياب أي حفريات أخرى، "بلا شك من أخطر الظواهر الطبيعة" في نظريته "الانتقاء الطبيعي". وقد أدرك أن البحار السابقة كانت تعج بالكائنات الحية، ولكن لم يتم العثور على حفرياتها بسبب عيوب السجل الأحفوري. في الطبعة السادسة من كتابه، أكد على مشكلته قائلاً:
«أما بالنسبة للسؤال حول سبب عدم عثورنا على رواسب أحفورية غنية تنتمي إلى هذا العصر المبكر المفترض قبل النظام الكمبري، فلا أستطيع أن أعطي إجابة مرضية.»
اقترح عالم الأحافير الأمريكي تشارلز والكوت، الذي درس حيوانات طفل برجس، أن الفاصل الزمني "ليباليان"، لم تكن ممثلة في السجل الأحفوري أو لم تحافظ على الحفريات، وأن أسلاف حيوانات الكمبري تطورت خلال هذا الوقت.
تم العثور منذ ذلك الحين على أدلة أحفورية مبكرة. ويعتقد أن أقدم ادعاء هو أن تاريخ الحياة على الأرض يعود إلى 3,850 مليون سنة: أن الصخور التي تعود إلى ذلك العصر في منطقة واراوونا الأسترالية تحتوي على حفريات الستروماتوليت، وهي ركائز قصيرة تشكلت من مستعمرات ميكروبية. وقد تم العثور على حفريات (غريبانيا) لخلايا حقيقية النواة أكثر تعقيدًا، والتي تكونت منها جميع الحيوانات والنباتات والفطريات، في صخور تعود إلى 1,400 مليون سنة مضت، في الصين ومونتانا. وتحتوي الصخور التي يعود تاريخها إلى ما بين 580 و543 مليون سنة مضت على حفريات لحيويات إدياكارية، وهي كائنات ضخمة لدرجة أنها من المحتمل أن تكون متعددة الخلايا، ولكنها لا تشبه أي كائن حي حديث. في عام 1948، زعم برستون كلاود أن فترة من التطور "الانفجاري" حدثت في الكمبري المبكر، ولكن حتى سبعينيات القرن العشرين، لم تتضح أي علامة على كيفية نشو لكائنات حية حديثة المظهر "نسبيًا" في الكمبري الأوسط والمتأخر.
الاهتمام الحديث بـ"الانفجار الكامبري" قد أثار عمل هاري ب. ويتنغتون وزملائه، حيث أعادوا في سبعينيات القرن العشرين تحليل العديد من الحفريات من "طفل برجس" واستنتجوا إلى أن العديد منها كانت معقدة مثل أي حيوان حي ولكنها مختلفة عنه بالشكل. وكان الكائن الحي الأكثر شيوعًا، وهو الماريلا، من المفصليات، ولكنه لم يكن عضوًا في أي طائفة معروفة من المفصليات. وكانت الكائنات الحية مثل الأوبابينيا ذات العيون الخمس والويواكسيا الشوكية شبيهة الحلزون مختلفة تمامًا عن أي شيء آخر معروف، حتى أن فريق ويتنغتون افترضوا أنها يجب أن تمثل شُعبًا مختلفة، ولا يبدو أنها مرتبطة بأي شيء معروف اليوم. وقد جلب كتاب الحياة الرائعة الشهير لستيفن جاي غولد عام 1989 الأعين للجمهور وأثار التساؤلات حول ما يمثله الانفجار. ورغم الاختلاف الكبير في التفاصيل، فقد اقترح كل من ويتنغتون وجولد أن كل شُعب الحيوانات الحديثة ظهرت في وقت واحد تقريبًا في فترة جيولوجية قصيرة. وقد أدى هذا الرأي إلى تحديث شجرة الحياة التي وضعها داروين ونظرية التوازن النقطي، التي طورها ألدريج وجولد في أوائل سبعينيات القرن العشرين والتي تنظر إلى التطور باعتباره فترات طويلة من شبه الركود "تتخللها" فترات قصيرة من التغير.
وتشير تحليلات أخرى، بعضها حديث وبعضها يعود إلى سبعينيات القرن العشرين، إلى أن الحيوانات المعقدة المشابهة للأنواع الحديثة تطورت قبل وقت طويل من بداية العصر الكمبري.