Cambrian - World Encyclopedia - Ek wil alles weet - 2020
542 - 488 miljoen jaar gelede
PreЄЄOSDCPTJKPgN Die verspreiding van die aarde en land in die vroeë Kambriese tydperk ongeveer 528 miljoen jaar gelede. Gedurende die Kambrium se 54 miljoen jaar het die seevlak geleidelik van 30 tot 90 meter (98 tot 295 voet) bo die huidige vlak gestyg. Belangrike gebeure in die Kambriese periode-545 --- 540 --- 535 --- 530 --- 525 --- 520 --- 515 --- 510 --- 505 --- 500 --- 495 - -490 -EdiacaranNemakit-
CambrianFurongianOrdovisium← Orsten Fauna ← Burgess Shale ← Sirius Passet Fauna ← Chengjiang Fauna ← Eerste Trilobiete ← Eerste geleedpotige spoorfossieleC
d← en Echinoderms Neoproterozoic era (laaste era van die Prekambriese super-eon)
(eerste era van die Phanerozoic eon) 'n Benaderde tydskaal van belangrike Kambriese gebeure.
Die Kambriese ontploffing het tydens die laer Kambrium plaasgevind, maar die duur daarvan is swak omskryf.
Asskaal: miljoene jare gelede.
Die Kambriese periode is 'n interval van ongeveer 54 miljoen jaar gedefinieer op die geologiese tydskaal, wat ongeveer 542 tot 488 miljoen jaar gelede strek (mya), en dit is opmerklik as die vroegste geologiese periode waarin die fossielrekord duidelike spore van oorvloedige en uiteenlopende vorms bevat van meer-selle lewe meer ingewikkeld as sponse of medusoïede (jellievisagtige diere). Die Kambriese periode is die eerste of vroegste van 6 periodes wat die Paleozoïese era binne die Phanerozoic-eon vorm, wat die huidige tyd insluit. Die Kambriese periode lê tussen die Ediacaran-periode aan die einde van die Proterozoïese eon en die Ordowiciese periode, die tweede periode in die Paleozoïese tydperk.
Gedurende die Kambriese periode was daar 'n ongekende lewensontploffing, aangesien baie van die groot groepe organismes of "filums" skielik na vore gekom het, in die meeste gevalle sonder duidelike voorgangers. ('N Filum definieer die basiese liggaamsplan van 'n groep moderne of uitgestorwe diere, soos Arthropoda en Chordata.) Sommige wetenskaplikes erken meer as 50 belangrike filums wat verskyn het, hoewel 'n aantal, insluitend 'n paar bisarre liggaamsplanne, daarna uitgesterf het. Daar word na hierdie bestraling van dierlike filums verwys as die Kambriese ontploffing. In die 500 miljoen jaar sedert die Kambrium het geen fundamentele nuwe liggaamsplan na vore getree nie (Mei 2001). Hierdie faktore lei daartoe dat die Kambrium 'n belangrike evolusionêre raaisel verteenwoordig.
Alhoewel verskillende verduidelikings vir hierdie verskynsels gegee is, van vinnige evolusionêre verandering na moeilik-op te spoor pre-Kambriese fossiele en mikrofossiele, meen sommige dat die Kambriese ontploffing 'n uitdaging bied vir die wye verspreide siening dat natuurlike seleksie op erflike variasie is. 'n lewensvatbare meganisme om evolusie te verklaar, veral omdat die filums so skielik in die fossielrekord verskyn en die ontwikkeling van nuwe filums in hierdie relatiewe kort periode gekonsentreer is.
Die Kambriese periode volg na die Neoproterozoïese era en die Ediacaran-periode en word gevolg deur die Ordowisiese periode. Die Kambrium-periode is in drie aflewerings verdeel: die Vroeë Kambrium (ook Neder-Kambrium, Caerfai of Waucoban), die Midde-Kambrium (St Davids of Albertiaans), en die Laat-Kambriese of Furongiaanse (ook Bo-Kambriese, Merioneth of Croixan). (Sien geologiese tydskaal.)
Kambriese periodeVroeë KambriumMiddle CambrianFurongiaansFase 1 | Fase 2Fase 3 | Fase 4 | Fase 5
Stadium 6 | Stadium 7Paibies | Stadium 9
Elk van die drie tydperke is in twee (of meer) fauna-stadia verdeel. Faunale stadia is 'n onderverdeling van die geologiese tyd wat hoofsaaklik deur paleontoloë gebruik word wat fossiele bestudeer eerder as deur geoloë wat rotsformasies bestudeer. Tipies bestaan ​​'n fauna-stadium uit 'n reeks gesteentes wat soortgelyke fossiele bevat. Vanweë die verskille in fauna in verskillende dele van die planeet, is daar dikwels nie 'n wêreldstandaard van fauna-stadia nie, maar eerder verskillende streeksgeldige fauna-stadia. Onder die minimum van ses moontlike fauna-stadia van die Kambriese periode, is slegs een fauna-fase, die Paibiaan, formeel erken deur die Internasionale Stratigrafie-kommissie (ICS), en sommige ander is nog nie genoem nie. Die Kambriese periode is oor die algemeen verdeel in die volgende streekstadiumfases:
ChineseNorth AmericanRussian-KazakhianAustralianRegionalFurongianIbexian (deel) AyusokkanianIdameanDolgellianSunwaptanSakianMindyallanFestiniogianSteptoanAksayanPayntonianMaentwrogian MarjumanBatyrbayanMiddle CambrianMaozhangianMayanBoomerangianZuzhuangianDelamaranAmganUndillianZhungxianFlorianTempletonian Dyeran OrdianEarly CambrianLongwangmioanToyonianLenianChanglangpuanMontezumanBotomianQungzusianAtdabanianMeishuchuanTommotianNemakit-Daldynian
Uit die Kambriese periode
Die tydvak vir die Kambriese periode was vir baie jare vasgestel van ongeveer 500 mya tot ongeveer 570 mya, met die ondergrens daarvan op die vroegste voorkoms van vroeë geleedpotiges wat bekend staan ​​as trilobiete en van primitiewe rifvormende diere wat as argeosiatiede bekend staan. Die einde van die periode is uiteindelik bepaal op 'n redelike definitiewe verandering in die fauna wat nou as 'n uitwissingsgebeurtenis geïdentifiseer is. Aangesien daar gereeld teenstrydighede tussen 20 miljoen jaar tussen skrywers bestaan, en met nuwe fossiele-ontdekkings en radioaktiewe datering in die laaste kwart van die twintigste eeu, is daar 'n nuwe sekerheid, en die tradisionele datums is in twyfel getrek en nuwe datums van ongeveer 545 tot Die Internasionale Subkommissie vir Globale Stratigrafie is so pas in 2002 490 mya voorgestel.
'N Radiometriese datum uit New Brunswick maak die einde van die eerste fase van die Kambrium ongeveer 511 miljoen jaar gelede, wat dan 21 miljoen jaar oorlaat vir die ander twee fases van die Kambrium. 'N Meer presiese datum van 542 miljoen jaar gelede (plus of minus 300,000 jaar) vir die uitwissingsgebeurtenis aan die begin van die Kambrium is voorgelê en dit is deur baie wetenskaplikes aanvaar. Die rasionaal vir hierdie presiese datering is op sigself interessant as voorbeeld van paleontologiese deduktiewe redenering. Presies aan die Kambriese grens is daar 'n merkbare daling in die oorvloed van koolstof-13, 'n "omgekeerde punt" wat paleontoloë 'n uitstappie. Dit is so wydverspreid dat dit die beste aanduiding is van die posisie van die Prekamb-Kambriese grens in stratigrafiese rye van ongeveer hierdie eeu. Een van die plekke waar hierdie gevestigde koolstof-13-uitstappie plaasvind, is in Oman. Amthor (2003) beskryf bewyse uit Oman wat daarop dui dat die koolstof-isotoopuitstappie verband hou met 'n massa-uitwissing: die verdwyning van kenmerkende fossiele uit die pre-Kambrium val presies saam met die koolstof-13 anomalie. Gelukkig bevat die Oman-rotsvolgorde ook 'n vulkaniese ashorison waarvandaan sirkone (sirkoniumsilikate) 'n baie presiese ouderdom van 542 ± 0,3 Ma bied (bereken op grond van die vervalstempo van uraan om te lei). Hierdie nuwe en presiese datum stem ooreen met die minder presiese datums vir die koolstof-13-afwyking, afgelei van rye in Siberië en Namibië. Dit word waarskynlik aanvaar as die definitiewe ouderdom vir die begin van die Phanerozoic eon, en dus die begin van die Paleosoïese tydperk en die Kambriese periode.
Kambriese vastelande is vermoedelik die gevolg van die verbrokkeling van die neoproterozoïese superkontinent genaamd Rodinia. Dit lyk asof die waters van die Kambriese periode wydverspreid en vlak was. Daar word gedink dat die Kambriese klimaat aansienlik warmer was as in die vorige tyd, wat uitgebreide ystydperke ervaar het, veral tydens die Varanger-gletsering in 'n interval van tot 160 miljoen jaar wat strek van ongeveer 630-790 mya. Kontinentale dryfsyfers in die Kambrium was moontlik anormaal hoog. Vanweë hul kompleksiteit, is dit moeilik om kontinentale bewegings in die teks te beskryf. Kaarte van paleo-kontinente en ander belangrike geologiese kenmerke word deur sekwens-volgorde genoem paleomaps.
Fossiele trilobiet Redlichia chinensis van die Kambrium van China.
Afgesien van enkele raaiselagtige vorms wat diere mag verteenwoordig of nie mag voorkom nie, lyk dit asof alle moderne dierlike filums met enige fossielrekord, behalwe bryozoa (klein, akwatiese en meestal rustige en koloniale diere) verteenwoordigers in die Kambriese periode het. Hiervan blyk dat die meeste behalwe sponse, net voor of net na die begin van die periode, ontstaan ​​het. Daarbenewens is daar 'n aantal moderne filums waarvan die klein en / of sagte liggame glad nie in die Kambrium in 'n ander periode 'n fossielrekord gelaat het nie. Baie uitgestorwe filums en vreemde diere wat onduidelik verhoudings met ander diere het, kom ook in die Kambriese rotslae voor. Die oënskynlike 'skielike' voorkoms van baie uiteenlopende fauna's gedurende 'n periode van hoogstens enkele tienduisende miljoene jare word die Kambriese ontploffing genoem, soos hieronder bespreek.
Die bestes wat bestudeer is waar sagte dele van organismes gefossileer is, is in die Burgess-skalie in Brits-Columbië. Dit verteenwoordig lae van die middel-Kambrium en bied 'n rykdom aan inligting oor die vroeë diversiteit van diere. Soortgelyke fauna's is later op 'n aantal ander plekke aangetref - veral die belangrikste in die vroeë Kambriese skalies in die Yunnan-provinsie China. Die afgelope 50 jaar is taamlik uitgebreide fauna's voor die kambrium uitgegee, maar hul verhoudings met Kambrium is onduidelik.
Die Kambriese ontploffing verwys na die geologies skielike voorkoms van komplekse multisellulêre makroskopiese organismes tussen ongeveer 542 en 530 miljoen jaar gelede. Hierdie periode is 'n skerp oorgang in die fossielrekord met die voorkoms van die vroegste lede van baie filums metazoane (meersellige diere). Sedert die Kambrium het daar geen nuwe grootliggaamsplanne (filums) ontstaan ​​nie, en sommige filums, soos die geleedpotiges, vertoon 'n bewaring van liggaamsplanne wat tot dusver gehandhaaf word vir nie net filums nie, maar ook klasse (Mayr 2001). Gould (2002) beweer dat alle belangrike bilaterale filums met fossiele harde dele hul eerste verskyning in die fossielrekord maak op hierdie tydstip binne die merkwaardige kort interval van 5-10 miljoen jaar, maar waarskynlik nader aan die laer waarde. Die enigste uitsondering is die Bryozoa, wat later in die Ordowiciese tydperk verskyn.
Die "plofbare" voorkoms van soveel filums, en die feit dat daar sedertdien geen fundamentele planne vir nuwe liggame bestaan ​​het nie, is 'n historiese raaisel. Sommige beweer dat die plofbare bestraling van vorms voortvloei uit vinnige evolusionêre veranderinge en dat die mikrofossiele, wat die grondslag van die fossielrekord voor hierdie tyd was, uit die perke van vorige tegnologie was. Sommige verduidelik die verskynsels as gevolg van 'n fragmentariese fossielrekord vir vroeëre periodes en die moontlikheid dat die voor-Kambriese voorvaderlike organismes sag was. Molekulêre bewyse dui daarop dat ten minste ses dierlike filums hulself as verskillende evolusionêre weë gedurende die Voorkambrium gevestig het (Wang et al. 1999), en sommige beskou die Kambriese ontploffing as die makroskopiese gevolgtrekking tot 'n lang tydperk van evolusie wat ongeveer 30 miljoen jaar vroeër begin het. met die innovasie van multi-sellulêre organismes.
Ander meen egter dat die Kambriese ontploffing 'n uitdaging vir die neo-Darwinse evolusieteorie bied. Wells (2000) sien die uitdaging nie in die abrupte van die gebeurtenis nie, en ook nie in die omvang daarvan met soveel nuwe filums nie, maar die feit dat die filums van die begin af verskyn het. Ondanks goeie sedimentêre gesteentes uit die laat-Pre-Pre-Cambria, is daar 'n gebrek aan voorouervorme of tussengangers, en die feit dat sagte liggaamsfossiele van die Prekambiese en Kambrium bekend is. Soos die vooraanstaande evolusionis Stephen Jay Gould (2002) opmerk, berus die bevestiging van die afwesigheid van komplekse bilateriërs voor die Kambriese ontploffing op 'n uitgebreide ondersoek van toepaslike sedimente vol ander soorte fossiele en op alle kontinente geleë. Alhoewel die Ediacaran-fauna (ongeveer 600 miljoen jaar gelede) sag is, is hulle bewaar as fossiele op alle kontinente, terwyl harde (of selfs saggeaarde) bilateriërs meestal nie gevind word nie (hoewel 'n mate van bilaterale teenwoordigheid is in die laat Precambriaanse tyd gevind, maar nie soos dié van die Kambriese ontploffing nie).
Voor die ontdekking van die Kambriese ontploffing, sou so 'n abrupte voorkoms van nuwe liggaamsoorte nie 'n duidelike voorspelling gewees het wat uit die evolusieteorie deur natuurlike seleksie voortgespruit het nie. Inteendeel, die meer waarskynlike verwagting sou die geleidelike ontwikkeling van nuwe filums gewees het, aangesien organismes van mekaar afwyk met 'n toenemende verskeidenheid en ingewikkeldheid van belangrike liggaamsplanne. Die probleem om hierdie verskynsels maklik te verklaar, is miskien een van die verklarings vir die legkaart dat die Burgess Shale, een van die belangrikste vondste vir die Kambriese ontploffing, eers in 1909 deur Charles Walcott ontdek is, maar eers in die laat 1980's aan die publiek gerapporteer is.
Meer onlangse bevindings in mikrofossiele het getoon dat die lewe "voor-Kambrium" bestaan ​​uit meer as eensellige organismes of eenvoudige diploblastiese fauna (met twee embrioniese sellae). In 1994 is fosfatiseerde triploblastiese (met drie sellae) embrio's in rotse van die suide van China tot 570 miljoen jaar gelede ontdek (Xiao et al 1998).
Hierdie periode van evolusie is die oorsprong van sommige van die mees ongewone fossiele wat ooit herstel is. 'N Enkele formasie, die Burgess-skalie, het van die beste insigte voorsien in hierdie tydperk van dramatiese evolusionêre verandering en eksperimentering wat die grondslag gelê het vir die meeste moderne moderne diereliggaamsplanne. Op hierdie tydstip verskyn daar ook 'n groot verskeidenheid enigmatiese en eksotiese konfigurasies wat nie verband hou met moderne diere nie. Fossiele uit die Chengjiang-biota, ongeveer 10 miljoen jaar ouer as die Burgess Shale, het 'n breër en skerper beeld van die vroeë Kambriese lewe gegee.
Voor die ontploffing word die fossielrekord oorheers deur eensellige organismes, met slegs die seldsame sagte liggaam Ediacaran-fauna en sekere mikrofossiele wat toon dat lewensvorme met 'n multi-sellulêre bestaan ​​ongeveer 30 miljoen jaar tevore ontstaan ​​het (Xiao et al 1998).
Met die Kambriese ontploffing het die voorkoms van skulpe en ander harde liggaamsdele verskyn. Aangesien skulpe makliker in sediment bewaar word as sagte liggaamsdele, word dit lewensvorme van hierdie en daaropvolgende periodes baie makliker gemaak om in die fossielrekord te bestudeer as hul Prekambiese eweknieë.
Oorsake van die Kambriese ontploffing
Die Kambriese ontploffing is moontlik neergesit deur verskeie omgewingsveranderings wat plaasgevind het in en net voor hierdie periode. Eers het die Varangiaanse gletsering aanleiding gegee tot 'n Sneeubal-aarde waarin die hele oseaan geheel en al met ys bedek was. Dit is gevolg deur 'n vernedering en vinnige aardverwarming net voor die begin van die ontploffing self.
In moderne Arktiese omgewings vorm enkelsellige organismes matte aan die onderkant van ysplate om hul blootstelling aan sonlig te maksimeer. Dit is moontlik dat aanpassings wat nuttig is vir die instandhouding van sulke kolonies, ook gehelp het met die vorming van die eerste triploblastiese diere wat na raming 570 miljoen jaar oud was (Xiao et al 1998). Boonop sou die Snowball Earth-omgewing tot relatief min ekologiese nisse aanleiding gegee het, sodat die daaropvolgende aftakeling en aardverwarming moontlik die stukrag kon wees vir die vinnige evolusie om baie nuwe omgewings te vul.
Amthor, J. E., et al. 2003. "Uitwissing van Cloudinia en Namacalathus aan die grens van die Voor-Kambrium in Oman." geologie 31: 431-434.
Gould, Stephen J. 2002. Die struktuur van die evolusieteorie. Cambridge, MA: The Belknap Press van Harvard University Press.
Internasionale Kommissie vir Stratigrafie (ICS). Tuisblad. 10 November 2008 herwin.
Mayr, E. 2001. Wat Evolusie is. New York, NY: basiese boeke.
Wang, D. Y., S. Kumar, en S. B. Hedges. 1999. Afwykingstydberamings vir die vroeë geskiedenis van filums en die oorsprong van plante, diere en swamme. Proceedings of the Royal Society of London, Series B, Biologiese Wetenskappe 266: 163-71.
Wells, J. 2000. Ikone van evolusie: wetenskap of mite? Washington, DC: Regnery Publishing.
Xiao, S., Y. Zhang, en A. Knoll 1998. Drie-dimensionele behoud van alge en diere-embrio's in 'n Neoproterozoïese fosforiet. Natuur 391: 553-58.