Kambrium — geoloogiline periood ja Kambriumi plahvatus: elu meredes (541–485 M.a.)

Kambrium (541–485 M.a.) ja Kambriumi plahvatus: kiire elu mitmekesistumine ookeanites, esimesed kõvakoored, fossiilid ja uute loomaperekondade teke — avasta mereelu algus.

Kambrium on paleosoikumi esimene geoloogiline periood. See kestis umbes 541 miljonit aastat tagasi kuni 485,4 miljonit aastat tagasi ja sellele eelnes ediakaar, millele järgnes ordoviitsium. Kambrium tähistab suurt muutust Maa elus — enamik keerukamaid loomrühmi ilmub just selles ajavahemikus.

Fossiilid ja Kambriumi plahvatus

Bioloogid ja paleontoloogid on Kambriumi loomade pehmete osade kohta üsna palju teada saanud. Seda seetõttu, et on leitud kohti, kus on säilinud nii organismide pehmed osad kui ka nende vastupidavamad kestad. Need erakordsed säilmed, nn Lagerstätten’id (nt Burgess Shale, Chengjiang, Sirius Passet), annavad pildi mitmekesisusest ja anatoomiast, mida tavaliste kivististega ei saa.

Kambriumi perioodil muutus elu Maal oluliselt. Enne kambriumi ajastut oli elu enamasti väike ja lihtne. Keerulised organismid (metazoa) arenesid välja proterosoikumi ajastul. Kuid kambriumi perioodil kasutasid mõned organismid karbonaatmineraale kestadeks, nii et neil tekkisid kõvad osad, mis võisid muutuda fossiilideks. See tekitas täiesti uue võimaluse – kõvakestasid kandvad loomad jätsid kivistisi palju paremini alles.

Selle uue eluvormide mitmekesistumise kiire faasi nimetatakse Kambriumi plahvatuseks. Selle käigus tekkisid paljude tänapäevaste ja nüüdseks tuntud loomagruppide (kohanemisrühm kohanemisrühm) algkujundid ning see protsess tõi esile esimesed liikmed, keda mõnikord nimetatakse ka perekondadeks (phyla. Paljud neist põhirühmadest on tänapäevani olemas või annavad nendele kaasaegseid järeltulijaid.

Keskkond ja geograafia

Peaaegu kogu see uus elu elas ookeanides. Maismaal oli Kambriumi jooksul vähe keerukat taime- või loomset elu, välja arvatud mikroobide stabiilsed kihid ja matsed. Mitme mandri lähedal kattis suuri alasid madal, laialdane maismaavee süsteem — seda soodustas see, et suur superkontinent nimega Pannotia oli purunenud ja mandrijäägid paiknesid laiali. Mered olid üldiselt soojad ning Põhja- ja Lõunapoolusel puudus jäine kattumus paljudes kambriumi etappides.

Miks plahvatus toimus? Peamised selgitused

• Hapnikusisaldus: Mitmete hüpoteeside kohaselt tõusis ookeanide ja atmosfääri vabanev hapnik tase piisavalt, et toetada suuremaid ja aktiivsemaid organisme ning energiamahukamat metabolismi.
• Söömisahelad ja röövloomad: Uued röövloomad ja söömiskäitumised lõid valikusrõhu, mis soodustas kaitsvate kestade ja uute liikumisviiside teket (relvastuse ja vasturelvastuse „relvarace”).
• Genetika ja areng: Geenide nagu Hox-sarja muutused võisid võimaldada kiiremat kehaehituse mitmekesistumist ja eri kehaosade ümberpaigutamist.
• Keskkondlikud ja ökoloogilised tagasisidemehhanismid: Rohkem ökoloogilisi nišše, konkurents ja koostöö viisid kiirele liigi- ja vormide eristumisele.

Peamised kambriumi fossiilirühmad ja näited

• Trilobiidid — üks tuntumaid kambriumi fossiile, laialt levinud ja olulised indeksofossiidid.
• Brahhioopodid, molluskilaadsed vormid, ja early arthropod-ilaadsed organismid.
• „Small shelly fossils” — väikesed kivikudest või lubjast valmistatud kestad, mis tähistavad biomineralisatsiooni algust.
• Unikaalsed pehmekujulised organisme, mida tuntakse Lagerstätten’ist (nt Burgess Shale, Chengjiang), näitavad harukordset anatoomilist mitmekesisust.

Kambriumi mõju ja pärand

Kambriumi plahvatus pani aluse kaasaegsete mereliste ökosüsteemide põhimõtetele: keerukad toiduahelad, spetsialiseerunud röövloomad ja kaitsemehhanismid. Paljud tänapäevased loomagruppide põhistruktuurid said just siis alguse või kasvasid märgatavalt. Kambriumi lõpp tähistab ka üleminekut järgmisesse perioodi (ordoviitsium), kus mitmekesisus jätkas kasvu ja liigirikkus süvenes veelgi.

Lühikokkuvõte

Kambrium (541–485,4 M.a.) on periood, mil Maa elu muutus kiiresti ja põhimõtteliselt: tekkisid esimesed laialt levinud kõvakoelised organismid, paljud põhigrupid võtsid oma esialgse kuju ning ökoloogilised võrgustikud muutusid keerukamaks. Tänu erakordsetele fossiilikohtadele teame Kambriumist rohkem kui mitmest hilisemast ajastust — seetõttu on see ajavahemik paleobioloogia ja evolutsiooniuuringute võtmetähtsusega.

Fossiilid

Kambriumi ajastu fossiilides on mõnikord näha, millised olid pehmed osad, erinevalt enamikust fossiilidest, kus pehmed osad kaovad. Kanadas Ontarios asuva Burgess Shale'i kivistised on näited pehmete osadega fossiilidest. Siin on mõned eluvormid, mis esmakordselt ilmusid kambriumi perioodil, kõige vanemad neist esimesena:

• Esimesed Cnidaria'd ja arvatavasti anneloidid umbes 580 miljonit aastat tagasi, ediakaareperioodil.
• Väikesed kestakujulised fossiilid (SSF), sealhulgas esimesed molluskid ja brachiopoodid, umbes 537 miljonit aastat tagasi.
• Esimesed trilobiidid, umbes 526 miljonit aastat tagasi.
• Esimesed okasnahksed, umbes 522 miljonit aastat tagasi.
• Esimesed koorikloomad, umbes 510 miljonit aastat tagasi.

Alati ei ole selge, millisesse sugukonda fossiil tuleks paigutada. Seega on mõned fossiilid, mille üle arutletakse veel aastaid pärast nende avastamist.

Nii muutus merepõhi kambriumi perioodil.

Küsimused ja vastused

K: Milline paleosoikumi ajastu periood on kambrium?

K: Kui kaua see kestis?

K: Mis eelnes ja mis järgnes kambriumi perioodile?

K: Miks me mõistame kambriumi ajastu loomi paremini kui mõnda hilisemat perioodi?

K: Milline oli elu enne kambriumi perioodi ja selle ajal?

K: Kuhu ilmus enamik sellest uuest elust?

Otsing