Bu uzak dönem hakkında bilinen en son veriler “Karmaşıklığın Doğuşu” kitabında yer alıyor. Günümüzün evrimsel biyolojisi: beklenmedik keşifler ve yeni sorular,” diye yazdı ünlü biyolog ve bilimin popülerleştiricisi Alexander Markov. Aslında bilim, Kambriyen dönemi hakkında bugün çok az şey biliyor. Çünkü anlatacağımız olaylar 542 milyon yıl önce yaşanmıştır. Yakın zamana kadar, bilim tarafından daha önceki zamanlara (Archaean ve Proterozoic çağlar) dair neredeyse hiçbir şey bilinmiyordu. Bu anlaşılabilir bir durum çünkü Prekambriyen katmanları gerçekten de neredeyse ölü gibi görünüyor, içlerinde neredeyse hiçbir yaşam izi yoktu. Ancak Kambriyen patlaması, tam da, sanki yoktan varmış gibi ortaya çıkan çeşitli yaşam formlarının aniden ortaya çıkmasıyla karakterize edilir. Darwin bir zamanlar bu dönemi, kademeli evrimsel değişimler teorisine uymayan bir gerçek olarak nitelendirmişti.

Darwin, Kambriyen Patlaması sırasında pek çok canlı organizma türünün birdenbire katı, mineralli bir iskelet kazanmaya başladığını bilmiyordu. Ancak Prekambriyen'de (kriptozoik) hala yaşam vardı, bu yüzden bu döneme "gizli yaşam" dönemi deniyor. Bugün bilim, Kambriyen tabakalarında bulunan birçok hayvan grubunun Kriptozoik'te de yaşadığını biliyor. Sadece çoğunlukla sert bir kabuğa veya iskelete sahip olmayan, yumuşak vücutlu yaratıklardı. Ancak Kambriyen patlamasının gizemi hala devam ediyor; sadece artık karmaşık yaşam formlarının birdenbire ortaya çıktığı gerçeğiyle ilgili değil, neden bu kadar çoğunun aniden bir mineral iskelet edindiğiyle ilgili bir konuşma var. "Bu çevresel koşullardaki değişikliklerden kaynaklanıyor olabilir. Örneğin böyle bir etki, suyun asitliğindeki keskin bir düşüşten kaynaklanabilir, bunun sonucunda hayvanlarda en yaygın iskelet oluşturan malzeme olan kalsiyum karbonat deniz suyunda daha az çözünür hale gelir ve çökelmesi daha kolay hale gelir," diye yazıyor. Alexander Markov. Ancak başka birçok hipotez var.

Markov, hem Kambriyen Patlaması sırasında meydana gelen olaylarla hem karşılaştırmalı genomikle hem de hayvanların erken evrimiyle ilgili nispeten yeni araştırmalardan bahsediyor.

Hayvanların karbonat iskelet geliştirebilmeleri için çevrenin uygun hale gelmesi yeterli değildir. Canlı organizmaların, vücudun belirli bölgelerinde ve gerekli miktarda kalsiyum karbonat kristallerinin oluşumu ve büyümesini kontrol edebilmesi için özel genlere ve enzimlere sahip olmak gerekir. Bu tür iskeletlerin oluşmasında karbonik anhidraz enzimleri çok önemli rol oynar; suda çözünen karbondioksitin bikarbonata dönüşme reaksiyonunu yaklaşık bir milyon kat hızlandırır. Karbonik anhidrazlar hayvanlar aleminde genellikle çok yaygındır. İskeletin oluşumuna katkı sağlamanın yanı sıra birçok işlevi de yerine getirirler. Yakın zamana kadar canlı organizmaların karbonik anhidrazları ne zaman ve hangi sırayla edindiği tam olarak bilinmiyordu. Bununla birlikte, çok da uzun zaman önce, Avustralyalı ve Alman uzmanlar, gezegenimizde 200 milyon yıldan fazla bir süredir yaşayan yaşayan bir fosil olan ilkel arkaik süngerde iskelet oluşturan enzimler üzerinde çalıştılar. Astrosklera willeyana. Bu araştırmaya dayanarak bilim insanları, hayvanlardaki çok sayıda ve çeşitli karbonik anhidrazların hepsinin, tüm hayvanların son ortak atası tarafından paylaşılan tek bir proteinden geldiğini belirlemeyi başardılar.

“Tüm hayvanların son ortak atası” şüphesiz Kambriyen iskelet devriminden çok önce yaşamıştı. Hayvanların başlangıçta mineral iskeletinin gelişimi için iyi hazırlanmış (önceden uyarlanmış) olduğu ortaya çıktı; en başından beri kalsiyum karbonat oluşumunu keskin bir şekilde hızlandırabilecek enzimlere sahiptiler," diye yazıyor Markov. Muhtemelen Prekambriyen yumuşak gövdeli hayvanlar, bu tür enzimleri iskelet oluşturmak için değil, başka amaçlarla kullanmışlardır (karbonik anhidrazların vücutta başka işlevleri yerine getirdiği gerçeğinden yukarıda bahsetmiştik). Çevre biyomineralizasyonu desteklemeye başlayınca, farklı hayvanlar bundan bağımsız olarak faydalanarak, bu enzimlerin yardımıyla iskeletlerini ve kabuklarını oluşturdular.

Tanınmış İngiliz biyolog Peter Holland, genellikle Kambriyen Patlaması olarak adlandırılan, çok hücreli hayvanların evrimindeki eski patlamanın kısmen genetik nedenlerle açıklandığına inanıyor. Bilateral simetrik hayvanların hızlı evrimi için gerekli bir ön koşul, gen kopyalanmasıydı (veya bir dizi kopya), bunun sonucunda bireysel gelişimin önemli düzenleyicileri olan Hox ve ParaHox genleri ortaya çıktı. Bu, çevresel faktörlerin hayvanların erken evrimi üzerindeki etkisini dışlamaz, ancak tamamen genetik yeniliklerin katkısının hesaba katılmasını gerekli kılar.

Dünya üzerindeki yaşam tarihindeki en büyük gizemlerden biri, uzun süredir Kambriyen patlaması olarak kabul ediliyor; birçok büyük hayvan grubunun yaklaşık 540 milyon yıl önce, Kambriyen döneminin başlangıcında (sol üstte) aniden ortaya çıkışı. resim). Bazen Kambriyen patlamasının bir eser olduğu, yeni evrimsel dalların ortaya çıkmasıyla değil, fosil kalıntılarının gömülme koşullarındaki bir değişiklikle ilişkili bir yanılsama olduğu yönünde bir görüş vardır. Ancak son araştırmalar, Kambriyen sınırında evrimin keskin bir şekilde hızlanmasının oldukça gerçek olduğunu doğruluyor. Kambriyen patlaması gerçekten yaşandı.

Buna ne sebep oldu? Bu sorun, örneğin dinozorların neslinin tükenmesi veya insanın iki ayaklılığının ortaya çıkması sorunu gibi popülerlik açısından pekâlâ rakip olabilir. Kambriyen patlamasını dış faktörlerle açıklayan birçok hipotez vardır: örneğin, deniz seviyesindeki bir artış (birçok sığ verimli marjinal denizin ortaya çıkmasıyla birlikte) veya deniz suyunun kimyasal bileşimindeki bir değişiklik (içeriğindeki artışla birlikte) oksijen, kalsiyum, fosfatlar). Ancak yüz yıldan fazla bir süredir bu versiyonların hiçbiri rekabet dışı kalacak kadar güvenilir bir onay alamadı.

Daha karmaşık, çok aşamalı açıklamalar var. Örneğin Amerikalı paleontolog Douglas Erwin, Kambriyen sınırında bazı hayvanların deniz yatağını aktif olarak karıştırmayı öğrendiğine, bunun toprağın oksijenle doymasına neden olduğuna, ekolojik nişler dizisini genişlettiğine ve "zincirleme türleşme reaksiyonuna" yol açtığına inanıyor. ” Ancak bu hipotezin de zayıf yönleri var. Ve en önemlisi sürecin başlangıç ​​aşamasını kaçırıyor. Önce deniz tabanını kazabilen hayvanlar ortaya çıkmış olmalı.

Ünlü İngiliz evrim genetikçisi Peter Holland, bir değişiklik yapmak için Kambriyen patlamasının çevrede değil, gelişen organizmaların yapısında bulunan iç nedenlerinin aranmasını öneriyor. Elbette Hollanda, çevresel nedenlerin de unutulmaması gerektiğinin bilincinde: Kambriyen patlaması gibi karmaşık bir olayın tek bir faktörden değil, birçok faktörden kaynaklanmış olması muhtemel. Büyük olasılıkla, birbiriyle ilişkili bir dizi değişiklik yaşandı. Bununla birlikte herhangi bir sistemin dış etkilere verdiği tepkinin sadece bu etkinin doğasına değil aynı zamanda sistemin kendi özelliklerine de bağlı olduğu açıktır. Soruna bu açıdan yaklaşırsak ne olur?

Doğru, Erken Kambriyen'in ve hatta Prekambriyen hayvanlarının iç yapısı hakkında hala çok az şey biliyoruz. Ancak organizmaların "davranışlarını" makroevrimsel zaman ölçeğinde analiz ederek dolaylı verilerden bir şeyler hesaplamaya çalışabiliriz.

Kambriyen sınırında tam olarak ne “patladı”? Kambriyen patlamasına katkıda bulunan olayların çoğunun sadece hayvanların değil, iki taraflı simetrik hayvanların evrimiyle de ilişkili olduğunu belirtmekte fayda var. İki taraflı simetrik olmayan yalnızca dört modern hayvan türü vardır: süngerler, ktenoforlar, plaka benzeri hayvanlar, cnidarians (beşinci türün bir temsilcisinin geçen yıl bulunduğu iddia edildi, ancak bu buluntu henüz tam olarak tanımlanmadı). Solucanlar, salyangozlar, deniz kestaneleri, kelebekler ve biz de dahil olmak üzere diğer tüm hayvanlar, iki taraflı simetrik (bilateria) büyük bir gruba aittir. Kambriyen döneminin başlangıcını dünya tarihinde tamamen benzersiz bir an haline getiren şey, iki taraflı simetrik hayvanların çok sayıda büyük dalının çok hızlı - bu durumda "milyonlarca yıl içinde" anlamına geliyor - ortaya çıkmasıdır.

Bu hayvanların özelliği nedir? Bilateriler son derece çeşitlidir, bu nedenle bunların kısa bir açıklamasının hatalı olma riski vardır. Bununla birlikte, bilateria'yı "bilateri olmayan"dan ayıran dört ana özelliği sayabiliriz.

Ön-arka aks. Tipik iki taraflı simetrik bir hayvan, vücudunun açıkça tanımlanmış bir ön ve arka ucuna (basitçe söylemek gerekirse bir baş ve kuyruğa) sahip olarak hayatını ileri doğru hareket ederek geçirir. Ön uçta genellikle duyu organları ve ağız aparatları bulunur.

Merkezi sinir sistemi. "Bilatherian olmayanlar" ya hiç sinir sistemine sahip değildir (süngerler, katmanlı olanlar) ya da nispeten basittir (tarak jöleleri, cnidarians). Bilaterialarda sinir sistemi kural olarak daha güçlüdür; genellikle tek bir zincir veya kordon halinde toplanır. Ek olarak, en ön kısmı genellikle beyin olarak adlandırılan bölümlere uzunlamasına bir bölünme ile karakterize edilir.

Bağırsak yoluyla. Bilateria'nın ağızla başlayan (genellikle vücudun ön ucuna yakın) ve anüsle biten (genellikle vücudun arka ucuna yakın) tüp şeklinde bir bağırsağı vardır. Böyle bir bağırsak, sinir sistemi gibi, örneğin ön bağırsak, orta ve arka bağırsak gibi bölümlere uzunlamasına bir bölünmeye sahiptir. Yiyecekler bağırsaklardan her zaman tek yönde, ağızdan anüse doğru hareket eder. Bilateriler arasında bağırsaktan geçişin olmadığı durumlar vardır, ancak bunların çoğu muhtemelen ikincil kayıptan kaynaklanmaktadır. "Nonbilatheria" hiçbir zaman tüp şeklinde bir bağırsağa sahip değildir. Bağırsak boşluklarında ağız dışında başka açıklıklar olsa da (örneğin ktenoforlarda), orada tek yönlü yiyecek akışı sistemi yoktur.

Üç mikrop katmanı. Çok hücreli bir hayvanın embriyosu genellikle germ katmanları adı verilen hücre katmanlarına bölünür. Bilateria'nın açıkça tanımlanmış üç mikrop katmanı vardır. "İkili olmayanlarda" mikrop katmanlarını ayırt etmek ya zordur (süngerler, katmanlı olanlar) ya da muhtemelen üçten iki tane vardır (tarak jöleleri, cnidarians). Bu nedenle 19. yüzyıldan beri bilateria'ların üç katmanlı hayvanlar (triploblastlar), "bilateri olmayanlar"ın ise iki katmanlı hayvanlar (diploblastlar) olduğu kabul edilmektedir. Üç katmanlı hayvanlar, iki katmanlı hayvanlardan, özellikle kas sisteminin geliştiği bir orta germ katmanının (mezoderm) varlığıyla farklılık gösterir. Dolayısıyla bu tür hayvanlar çok daha aktif ve çeşitli hareketler yapabilme yeteneğine sahiptir.

Ünlü İngiliz paleontolog Simon Conway Morris, 1993 yılında Kambriyen patlamasının ana evrimsel içeriğinin iki katmanlı hayvanlar seviyesinden üç katmanlı hayvanlar seviyesine, yani iki taraflı simetriye geçiş olduğu görüşünü dile getirdi. Conway Morris'e göre Kambriyen patlaması esas olarak üç katmanlı hayvanların Dünya'nın biyosferine "istilasından" ibaretti. O zamandan beri biriken paleontolojik veriler bu düşünceyle hiçbir şekilde çelişmiyor.

Yaşayan tüm bilateriyenlerin (LCAB) son ortak atası neye benziyordu? Karşılaştırmalı anatomi ve gelişimsel genetik, bu ortak atanın merkezi bir sinir sistemine, sürekli bir bağırsağa ve yan (belki de parçalı) kaslara sahip olduğunu güçlü bir şekilde ileri sürüyor. Bu kasların kasılması, vücudun şeklini karmaşık şekillerde değiştirmeyi mümkün kıldı; her durumda önce kafa olmak üzere emeklemeye, yüzmeye veya kazmaya izin verdi.

Bilateral simetrik hayvanlar, üç boyutlu uzayda aktif harekete "iki taraflı olmayanlara" göre çok daha iyi adapte olmuşlardır. Üstelik onlar için üç boyutlu uzay sadece suyun kalınlığı değil aynı zamanda toprağın kalınlığı da olabiliyor. Erken bilaterianın evriminde (Erwin'in hipotezinin önerdiği gibi) anahtar rol oynayan şeyin toprağı kazıyor olması mümkündür. Oyuk yapan, iki taraflı simetrik canlının toprağı beslenme için kullanması uygundur: çamur ağza girer, bağırsak tüpünden geçer, yol boyunca besinleri serbest bırakır ve geride kalarak anüs yoluyla dışarı atılır. Yerde hareket etmesi de onun için uygundur: Bunun için güçlü kaslar vardır ve ayrıca mezodermde sıvıyla dolu ve hidrostatik bir iskelet işlevini yerine getiren sölomik (ikincil) bir boşluk da oluşabilir. Zoolojide uzun zamandır, bütünün tam olarak kazmaya geçiş sırasında bir hidroskeleton olarak ortaya çıktığı ve daha sonra gerekli hale geldiği fikri vardı.

Eğer bu senaryo doğruysa, eski çift taraflı yaşam formunun mükemmel bir örneği solucandan başkası olamaz. Deniz ortamını toprakla değiştirdi, ancak listelenen tüm özellikleri en canlı biçimde korudu: vücudun ön ucunda bir ağız ve arkada bir anüs bulunan bir bağırsak, güçlü kaslar (bölünmüş) ve bir bütün. açık bir destekleyici fonksiyon.

Her durumda, iki taraflı simetrik hayvanların ortaya çıkışının şu şekilde olduğu söylenebilir: (1) Kambriyen sınırının geçici yakınında meydana geldi (bilateryanın çok daha eski bir varlığına dair ikna edici bir kanıt yok) ve (2) hem hayvanlar dünyasının anatomisinde hem de küresel ekolojide gerçek bir devrim.

Peki bu devrime gerçekte ne sebep oldu? Organizmalardaki hangi iç değişikliklerin bunu mümkün kıldığını düşünmeye değer nokta burasıdır.

Çelişkili bir şekilde, biyolojinin mevcut gelişme düzeyinde, eski hayvanların sahip olduğu genler hakkında, bu hayvanların anatomisinden daha fazlasını biliyoruz. Bu durumda genlerle başlamaya değer.

Öncelikle (1) sinir sisteminin, (2) bağırsakların ve (3) kasları ve bütünü içeren mezodermal yapıların (şeklin sol alt kısmında) gelişimini kontrol eden genlerle ilgilenmeliyiz. Bu tür genlerin oldukça fazlası artık biliniyor. Kural olarak, diğer genleri açıp kapatabilen proteinleri kodlarlar, yani bunlar transkripsiyon faktörleridir. Hayvan gelişimini etkileyebilen transkripsiyon faktörü genleri arasında örneğin Fox genleri, Pax genleri, homeobox genleri, T-box genleri ve çinko parmak genleri yer alır.

Peter Holland, "sonsuzluğu kavrayamayacağınız" için araştırma için bu beş gen grubundan yalnızca birini seçti: homeobox genleri. Bunlar iyi çalışılmış ve görünüşe göre bizi en çok ilgilendiren organ sistemlerinin gelişimi onlara bağlı.

Homeobox genleri söz konusu olduğunda, birçok biyolog (ve bilimsel literatürle ilgilenen biyolog olmayanlar da) ilk olarak Hox ailesinin genlerini düşünür. Kesin olarak konuşursak, bu yanlış. Hox genleri hayvan gelişiminin gerçekten önemli düzenleyicileridir; örneğin farklı vücut bölümleri arasındaki farklılıkları belirleyebilirler. Ancak homeobox genlerinin tümü Hox genleri değildir. Örneğin, Drosophila sineğinin genomunda 100'den fazla homeobox geni vardır, ancak bunlardan yalnızca sekizi Hox ailesine aittir. İnsan genomunda iki yüzden fazla homeobox geni var ve bunlardan sadece 39'u Hox ailesine ait. Holland'ın ifadesiyle Hox genleri, "homeobox buzdağının görünen kısmı".

Karşılaştırmalı anatomi açısından evrimi özellikle ilginç olan Homeobox genlerine ANTP genleri (antenpedia mutasyonundan) denir. Bu, gen ailelerine ayrılan çeşitli homeobox gen sınıflarından biridir. Daha önce bahsedilen Hox genlerine ek olarak ANTP genleri arasında ParaHox genleri, NK genleri, Dlx genleri, Evx genleri, Emx genleri, Dbx genleri, Msx genleri ve diğer birçok gen bulunur.

Hox ailesi genlerinin önemli bir özelliği, kromozomlar üzerinde yan yana yerleşerek yoğun gruplar - kümeler oluşturma eğiliminde olmalarıdır. Örneğin Drosophila'da sekiz Hox geninin tamamı tek bir kümede toplanır. Bir kişinin bu tür dört kümesi vardır. Bazı hayvanlarda Hox kümeleri parçalanır, ancak çoğunlukla az çok bozulmadan kalırlar. Bu özellik hem Hox genlerinin düzenlenmesi hem de evrimi açısından büyük önem taşımaktadır. Bu, 1995'te Nobel Ödülü'nü alan büyük Amerikalı genetikçi Edward B. Lewis'in ana başarısı, Hox kümesinin çalışma prensibinin deşifre edilmesiydi.

1990'larda, nükleotid dizilimi olarak Hox genlerine çok yakın olan, ancak Hox kümesine dahil olmayan ve görünüşe göre başka işlevlere sahip birkaç gen daha keşfedildi. Bu genlere topluca ParaHox denir. Dahası, bu tür üç genin (Gsx, Xlox (diğer adıyla Pdx) ve Cdx) dizileri açısından bazı Hox genlerine birçok Hox geninden daha yakın oldukları gösterildi. Nereden geldiler? Bu gizem, 1998'de Peter Holland ve meslektaşlarının ParaHox genlerinin de kendi kümelerinde kümelendiğini keşfetmeleriyle kısmen çözüldü. Doğru, ParaHox kümesi Hox kümesinden çok daha küçüktür: örneğin neşterde 15 Hox geni ve yalnızca üç ParaHox geni bulunur. Ama kesinlikle ortak bir kökene sahipler. Bu konuyla ilgili ilk makalenin adı şuydu: "ParaHox kümesi, Hox kümesinin evrimsel kız kardeşidir."

Burada ortaya çıkan evrim senaryosu şu şekildedir. Çoğu modern hayvanın ortak atası, hem Hox hem de ParaHox genlerinin "atası" olan tek bir küçük gen kümesine sahipti. Bu eski kümeye ProtoHox kümesi adı veriliyor. Bir noktada ProtoHox kümesi, kromozomun bulunduğu kısmıyla birlikte iki katına çıktı. Bu genetik olaya tandem kopyalama denir. Böylece, evrimi daha sonra farklı şekilde ilerleyen birbiriyle ilişkili iki küme ortaya çıktı. Bunlardan biri Hox kümesine, diğeri ise ParaHox kümesine dönüştü (yukarıdaki resmin ortasında).

ANTP genlerinin "kümelenme" eğiliminde olan üçüncü bir ailesi daha vardır. Bunlara NK genleri denir. Meyve sineğinde beş tane bulunur ve Hox ve ParaHox kümelerinden tamamen ayrı, kompakt bir küme halinde toplanırlar. Bu genler çok eskidir (muhtemelen hayvanlar iki taraflı simetrik hale gelmeden önce ortaya çıkmışlardır) ve çok muhafazakardırlar, yani çok çeşitli organizmalarda çok az değişiklik yaparak korunurlar. Neşterde ve omurgalılarda NK kümesi parçalandı, ancak içerdiği genler ayrı ayrı korundu. Üstelik karşılaştırmalı genomik, Drosophila NK kümesinin (beş genli), çift taraflı evrimin başlarında var olan ve en az sekiz gen içeren daha büyük bir kümenin kalıntısı olduğunu öne sürüyor. Şimdi yavaş yavaş çürüme sürecindedir ve ondan "ayrılan" genlerin bazıları uzun süredir bağımsız olarak var olmuştur.

Darwin, herhangi bir türün atasından itibaren gelişiminin, sayısız ara formdan geçen uzun ve aşamalı bir değişim süreci olduğunu savundu.

Eğer teorisi doğruysa bu ara formların binlerce olması gerektiğini fark etti. Üstelik teorisinin gücünün bu formların varlığına bağlı olduğunu fark etti.

Bu nedenle Darwin şunu yazdı: "Yaşayan ve soyu tükenmiş tüm türler arasında akıl almaz sayıda ara ve geçiş bağlantısı olması gerekir. Ama hiç şüphe yok ki, eğer bu teori doğruysa, Dünya'mızda da böyle bir şey vardı."

Ancak o zaman neden kendi şüphelerini dile getirerek şunu merak etti: "Onları yer kabuğunun çökeltilerinde sayısız bulmuyor muyuz?" Jeolojik katmanlarda bu tür fosillerin bulunmadığının acı bir şekilde farkındaydı, ancak hem kendisini hem de okuyucularını aldattı: "Cevap esas olarak verilerin genel olarak inanıldığı kadar eksiksiz olmadığıdır."

Yine de bu gerçek onu rahatsız etti ve hatta kitabında "jeolojik verilerin eksikliği" konusunu tartışarak bir bölümün tamamını bu konuya ayırdı.

Güçlü argümanlarına rağmen, "gelecek yüzyıllarda... çok sayıda fosil bağlantısının keşfedileceği" yönündeki inancını yazılı olarak ifade etme gereği duyduğundan, durumdan hâlâ bir miktar rahatsızlık duyduğu açıkça görülüyor.

Teoriden heyecan duyan ve fosil içeren daha fazla jeolojik tabakayı kapsayarak bu "eksikliği" başarılı bir şekilde ortadan kaldıracaklarından emin olan jeologlar ve paleontologlar (fosilleri inceleyen bilim adamları), fosil kayıtlarındaki boşlukları doldurmak için Herkül'ün elinden gelen çabayı gösterdiler.

Sorunun çözümü için yıllardır harcanan devasa kaynaklar göz önüne alındığında, şaşırtıcı bir şekilde bu çabalar sonuç vermedi. Profesör Gould, "Fosil tarihindeki ara geçiş formlarının son derece nadir olması, paleontolojide ticari bir sır olarak korunmaya devam ediyor" dedi.

1978'de Gould'un meslektaşı Profesör Niles Eldridge, bir röportajda şunu itiraf etti: "Hiç kimse herhangi bir 'ara' canlı bulamadı: fosil kanıtlarında hiçbir 'kayıp halka' görünmüyor ve birçok bilim insanı artık bu geçiş geçişlerinin varlığına giderek daha fazla ikna oluyor." formlar hiçbir zaman var olmadı.”

Profesör Stephen Stanley şöyle yazıyor: “Aslında fosil tarihinde bir türün diğerine geçişine dair tek bir ikna edici vaka yok. "Üstelik türler şaşırtıcı derecede uzun süredir var." Örneğin hiç kimse orta büyüklükte boyunlu bir zürafa fosili bulamadı.

Fosil tarihi beklenen bağlantıları göstermeyi reddediyorsa, bu nedir? gösteriyor? Peki o ne kanıtlıyor mu?

Fosil tarihi

Bildiğimiz şekliyle fosil tarihi, jeologların Kambriyen olarak adlandırdıkları dönemde, yaklaşık 590 milyon yıl önce olduğunu tahmin ettikleri dönemde başlıyor. Daha önceki zamanlara ait kayalarda birkaç küçük fosil bulundu: birkaç bakteri ve bazı sıra dışı yaratıklar, daha önce veya o zamandan bu yana bulunan hiçbir şeye benzemeyen, geçmişi yaklaşık 565 milyon yıl öncesine dayanan Ediacaran faunası.

Ama görünüşe göre hepsi kısa süre sonra öldü. Sanki hayat kitabına birkaç eğitim alıştırması karalanmış ve sonra kalın bir çizgiyle çizilmiş gibi: o andan itibaren gerçek evrim başladı - ya da en azından bir şey başladı.

Ve bu şeyin dramatik bir karakteri vardı: Hayvanlar alemi söz konusu olduğunda her şey aynı anda ortaya çıktı. O dönemdeki canlı çeşitliliği o kadar ani ve gizemli bir şekilde ortaya çıkmıştır ki, bilim adamları, gördüğümüz gibi, yaklaşık 530 milyon yıl önce gerçekleştiğine inandıkları Kambriyen patlamasından söz etmektedirler.

En şaşırtıcı keşif, fosil olsun, günümüzde yaşayan olsun, bilinen tüm türlerdeki hayvanların o dönemde ortaya çıkmasıydı. Bu dönemde hayat, temel biçimlerini seçmiş ve artık değiştirmemiştir.

Üstelik Kambriyen döneminin tamamının yaklaşık 85 milyon yıl sürdüğü düşünülse de, tüm bu yeni formların fiilen ortaya çıkışı muhtemelen yaklaşık 10 milyon yıl veya daha kısa bir sürede gerçekleşmiştir.

Başka bir deyişle, Dünya üzerindeki yaşamın tarihi, yaklaşık yüzde 2 oranında yaratıcılık ve yüzde 98 oranında müteakip gelişmeyi ortaya koymaktadır.

Tüm canlılar ilk olarak yapılarına göre sınıflandırıldı. Tüm yaşam formlarını iki büyük krallığa (hayvanlar alemi ve bitki alemi) ayıran karmaşık bir sistem geliştirildi. Bunlar da önce filumlara (Yunanca "kabile" kelimesinden gelir) ve daha sonra türlere ve alt türlere kadar giderek daha küçük birimlere bölünürler.

Hayvanlar alemi genellikle otuz yedi şubeye bölünmüştür. Bu filumların tamamı Kambriyen döneminde ortaya çıkmıştır. O zamandan bu yana evrim yalnızca temel planın değiştirilmesi doğrultusunda ilerledi. Üstelik daha önce herhangi bir gelişme olduğuna dair hiçbir kanıt yok. Darwinci anlamda "evrimleştiklerine" dair hiçbir kanıt yoktur. Fosil tarihinde hepsi tamamlanmış bir biçimde, kendilerine özgü özelliklere sahip, tam olarak oluşmuş canlılar olarak ortaya çıktılar.

Bilim adamları şaşkın. New York Üniversitesi'nden Profesör Jeffrey Lewintop, "Kambriyen'den bu yana tüm evrimsel değişikliklerin aynı temel temaların varyasyonları olduğu" gerçeğine dikkatimizi çekerek şu soruyu soruyor: "Eski formlar neden bu kadar kalıcı?" Bir cevabı yok.

Jeolojik verilerden açıkça ortaya çıkan şey, bu tür bir istikrarın norm olduğudur. Hayvanların veya bitkilerin fosil formları milyonlarca yıl boyunca ortaya çıkıyor, var oluyor, gelişiyor ve sonra yok oluyor; ancak yapıları çok az değişiyor.

Herhangi bir değişiklik gözlemlenirse, bunlar kademelidir ve öncelikle büyüklükle sınırlıdır: hayvanın veya bitkinin tamamı veya bireysel özellikleri artar. Göreceli olarak yakın olsa bile bir formun diğerine dönüştüğü gözlenmez: Fare hiçbir zaman sıçana dönüşmemiştir; Serçe hiçbir zaman karatavuk olmadı.

Üstelik bu tür değişikliklerin oldukça seçici nitelikte olduğu görülmektedir. Bu güne kadar Dünya'da yaşayan çok sayıda canlı, uzun varoluş süresi boyunca yapılarında önemli bir değişiklik geçirmemiştir. Bu, Darwin'in beklediği her şeye aykırıdır.

İstiridye ve çift kabukluların artık kabukları var: İlk kez yaklaşık 400 milyon yıl önce ortaya çıktılar. Coelacanthlar ve akciğerli balıklar yaklaşık 300 milyon yıldır Dünya'da hiçbir önemli değişime uğramadan yaşıyorlar. Köpek balıkları 150 milyon yıldır bugünkü görünümlerini koruyorlar. Mersin balığı, kaplumbağalar, timsahlar ve tapirler; tüm bu türler 100 milyon yıldan fazla bir süredir imrenilecek bir form stabilitesi sergilemiştir.

Modern opossumlar, 65 milyon yıl önce yaşamış olanlardan yalnızca çok küçük yönlerden farklıdır. İlk kaplumbağa bugünkü kabuğun aynısına sahipti; ilk yılanların modern yılanlardan neredeyse hiçbir farkı yoktur; yarasalar da tıpkı kurbağalar ve semenderler gibi neredeyse hiç değişmeden kaldı.

Peki evrim durdu mu? Yoksa iş başında başka bir mekanizma veya faktör var mı?

Evrimi göstermek için sıklıkla kullanılan bir örnek attır. 55 milyon yıl önce yaşamış dört parmaklı küçük bir Hyracotherium ile başlayıp günümüze kadar evrimleştiği düşünülüyor. Eküs, yaklaşık 3 milyon yıldır yaşıyor. Atın ilerleyen evrimini tasvir eden zarif ve ilgi çekici diyagramlar ve müze sergileri baştan sona görülebilir. Parmakların nasıl yavaş yavaş bire düştüğünü, hayvanın boyutunun nasıl gözle görülür şekilde arttığını ve beslenmedeki değişikliklerle dişlerin nasıl değiştiğini ustaca gösteriyorlar.

Ancak uzmanlar artık genel olarak köpek büyüklüğündeki bir hayvandan günümüzün büyük atına kadar olan bu yavaş ama istikrarlı dönüşüm çizgisinin "çoğunlukla uydurma" olduğunu kabul ediyor. Sorun şu ki -ki bu, fosil verilerinden evrimi yeniden yapılandırmada yaygın bir sorundur- seriye dahil edilen farklı fosil at türleri arasında pek çok boşluk bulunmasıdır.

İlk türden başlayarak, hiracotherium, kendi atası bir sır olarak kalıyor, sözde "ikinci" atla bilinen bir bağlantısı yok, vb.

Sahip olduğumuz şey bir gelişim çizgisi değil, hatta modernliğe giden bir aile ağacı bile değil. Eküs, ama bu, çok sayıda dalının yalnızca uçlarının görülebildiği devasa bir çalıdır ve gövdesinin varlığına ilişkin herhangi bir soru işareti bırakılmıştır.

Herhangi bir zamanda, birkaç farklı at türü vardı; bazıları dört ayak parmaklı, bazıları daha az, bazıları büyük dişli, diğerleri küçük. Atların da önce boyutları arttı, sonra küçüldü, sonra tekrar arttı. Ve sürekli bir tahriş kaynağı olarak - birleştirici türlerin yokluğu.

Son olarak, sözde ata atın modern attan pek de farklı olmadığını da kabul etmeliyiz. Ayaklarda ve dişlerde yapılan birkaç küçük değişiklik ve boyuttaki artış dışında pek bir şey değişmedi.

Evrimin delili olarak sunulan bu çok küçük fark, doğru olsa bile, 52 milyon yıl süren bir süreçle karşılaştırıldığında pek de etkileyici değildir. Açıkça söylemek gerekirse, bu sözde diziyi evrime delil olarak görmek bilimsel bir gerçek olmaktan ziyade bir inanç meselesidir.

Türlerin Ani Kökeni

Fosil tarihi iki şeyle karakterize edilir. Bunlardan ilki, daha önce de gördüğümüz gibi, bitki veya hayvan formlarının ortaya çıktıktan sonraki kararlılığıdır. İkincisi, bu biçimlerin birdenbire ortaya çıkması ve daha doğrusu daha sonra ortadan kaybolmasıdır.

Fosil tarihinin doğruluğu

Yaşayan karasal omurgalıların toplam sayısı 43

Fosil tarihinde kaydedilen toplam sayı 42

Böylece keşfedilen fosillerin oranı %97,7'dir.

Karasal omurgalıların yaşayan toplam aile sayısı 329

Fosil tarihinde kaydedilen toplam sayı: 261

Böylece keşfedilen fosillerin oranı %79,3'tür.

Fosil tarihinin, Dünya'da var olan yaşam formlarının doğru bir istatistiksel resmini sunduğu sonucuna varabiliriz. Bu nedenle boşlukları açıklamanın bir yolu olarak fosil kayıtlarının eksikliğine başvurmak pek inandırıcı değildir.

Fosil tarihinde, belirgin ataları olmayan yeni formlar ortaya çıkıyor; aynı şekilde aniden ortadan kayboluyorlar ve geride bariz bir torun bırakmıyorlar. Pratik olarak fosil kanıtlarının, evrimsel bağlantılarla değil, yalnızca form seçimiyle birleşen devasa bir yaratılış zincirinin tarihini temsil ettiği söylenebilir.

Profesör Gould durumu şöyle özetliyor: “Herhangi bir bölgede bir tür, atalarının sistematik dönüşümüyle yavaş yavaş ortaya çıkmaz; aniden ve anında ve "tamamen biçimlenmiş" olarak ortaya çıkıyor.

Bu süreci hemen hemen her yerde gözlemleyebiliriz. Diyelim ki yaklaşık 450 milyon yıl önce ilk fosil kara bitkileri ortaya çıktığında, daha önceki gelişime dair herhangi bir kanıt olmaksızın ortaya çıktılar. Ve yine de, o erken dönemde bile tüm ana çeşitler mevcut.

Evrim teorisine göre biz izin vermedikçe bu olamaz. hiçbiri Beklenen bağlantı formlarından bazıları fosilleşmemişti; fosil olmadı. Bu pek olası görünmüyor.

Çiçekli bitkilerde de durum aynıdır: Her ne kadar ortaya çıkmalarından önceki dönem çok çeşitli fosillerle karakterize edilse de bunların ataları olabilecek hiçbir form bulunamamıştır. Kökenleri de belirsizliğini koruyor.

Aynı anormallik hayvanlar aleminde de bulunur. Omurgalı ve beyinli balıklar ilk kez yaklaşık 450 milyon yıl önce ortaya çıktı. Doğrudan ataları bilinmiyor. Ve evrim teorisine bir darbe daha, bu ilk çenesiz fakat kabuklu balıkların kısmen kemikli bir iskelete sahip olmasıdır.

Kıkırdaklı bir iskeletin (köpekbalıkları ve vatozlarda olduğu gibi) kemikli bir iskelete evrimine ilişkin yaygın olarak sunulan tablo açıkçası yanlıştır. Gerçekte bu kemiksiz balıklar fosil tarihinde 75 milyon yıl sonra ortaya çıkıyor.

Ayrıca balıkların sözde evriminde önemli bir adım da çenelerin gelişmesiydi. Ancak fosil tarihindeki ilk çeneli balık aniden ortaya çıkmıştır ve daha önceki herhangi bir çenesiz balığın gelecekteki evriminin kaynağı olarak gösterilmesi imkansızdır.

Bir başka tuhaflık da, taşemenlerin (çenesiz balıklar) bugün hala var olmasıdır. Eğer çeneler bu kadar evrimsel bir avantaj sağlıyorsa neden bu balıkların nesli tükenmedi? Amfibilerin (hava soluyabilen ve karada yaşayabilen suda yaşayan hayvanlar) gelişimi de daha az gizemli değil. Dr. Robert Wasson'ın Doğal Seleksiyonun Ötesinde adlı kitabında açıkladığı gibi:

“Balıkların amfibileri doğurduğu aşamalar bilinmiyor... İlk kara hayvanları, iyi gelişmiş dört uzuv, bir omuz ve leğen kemiği, kaburgalar ve belirgin bir kafayla ortaya çıkıyor... Birkaç milyon yıl sonra, 320'den fazla milyon yıl önce bir düzine amfibi takımı vardı ve bunların hiçbiri diğerinin atası gibi görünmüyor."

Memeliler de aynı ani ve hızlı gelişmeyi gösterirler. İlk memeliler, 100 milyon yıl veya daha uzun bir süre önce, dinozorlar döneminde gizli yaşamlar yaşayan küçük hayvanlardı. Daha sonra, ikincisinin (yaklaşık 65 milyon yıl önce) gizemli ve hala açıklanamayan neslinin tükenmesinden sonra, fosil tarihinde aynı anda bir düzine kadar memeli grubu ortaya çıktı - yaklaşık 55 milyon yıl önce.

Bu döneme ait fosiller arasında modern görünüme sahip ayı, aslan ve yarasa fosilleri de bulunmaktadır. Ve tabloyu daha da karmaşıklaştıran şey, bunların belirli bir bölgede değil, aynı anda Asya, Güney Amerika ve Güney Afrika'da ortaya çıkmasıdır. Hepsinden önemlisi, dinozor çağındaki küçük memelilerin daha sonraki memelilerin atası olduğuna dair kesin bir bilgi yok.

Fosil tarihinin tamamı boşluklar ve gizemlerle doludur. Örneğin ilk omurgalılarla, omurgalıların atası sayılan daha önceki dönemin ilkel canlıları olan kordalılar arasında bilinen hiçbir fosil bağlantısı yoktur.

Bugün var olan amfibiler, bilinen ilk amfibilerden çarpıcı biçimde farklıdır; fosil tarihinde bu antik ve sonraki formlar arasında 100 milyon yıllık bir boşluk vardır. Öyle görünüyor ki, Darwin'in evrim teorisi gözlerimizin önünde adeta toz olup gidiyor. Muhtemelen Darwin'in "doğal seçilim" fikrini bir şekilde kurtarmak mümkündür, ancak yalnızca önemli ölçüde değiştirilmiş bir biçimde.

Yeni bitki veya hayvan formlarının geliştiğine dair hiçbir kanıtın olmadığı açıktır. Ancak canlı form ortaya çıktığında, o zaman belki de doğal seçilim rolünü oynayabilir. Ancak yalnızca halihazırda var olan üzerinde çalışır.

Sadece bilim insanları değil, üniversite ve üniversite öğrencileri de meyve sineği Drosophila üzerinde üreme deneyleri yapıyor. Evrimin açık delillerini ortaya koydukları söyleniyor. Türün mutasyonlarını yaratarak ona farklı renkli gözler, kafasından çıkan bir bacak veya belki de çift göğüs kafesi veriyorlar.

Belki de her zamanki gibi iki yerine dört kanatlı bir sinek yetiştirmeyi bile başarabilirler. Ancak bu değişiklikler, sineğin halihazırda var olan türsel özelliklerinin yalnızca bir modifikasyonudur: Örneğin dört kanat, orijinal iki kanadın iki katından başka bir şey değildir. Bir meyve sineğinin arıya, kelebeğe benzetilmesi mümkün olmadığı gibi, yeni bir iç organın yaratılması da hiçbir zaman mümkün olmamıştır. Onu başka bir sineğe dönüştürmek bile mümkün değildir.

Her zamanki gibi ailenin temsilcisi olmaya devam ediyor Drosophila."Doğal seçilim adaptif değişikliklerin kökenini açıklayabilir, ancak türlerin kökenini açıklayamaz." Ve bu sınırlı uygulama bile sorunlarla karşı karşıyadır.

Örneğin tek canlı türü olan insanın kan gruplarının farklı olması doğal seçilimle nasıl açıklanabilir? Bilinen en eski fosil türlerinden biri olan Kambriyen dönemine ait bir trilobitin, kendi filumunun daha sonraki hiçbir temsilcisi tarafından geçilmeyecek kadar karmaşık ve etkili bir göze sahip olmasını nasıl açıklayabilir? Peki tüyler nasıl evrimleşmiş olabilir? Evrim üzerine akademik bir çalışmanın yazarı Dr. Barbara Stahl şunu itiraf ediyor: "Bunların, muhtemelen sürüngenlerin pullarından nasıl ortaya çıktıkları analiz edilemez."

Darwin daha başlangıçta derin sorunlarla karşı karşıya olduğunu fark etmişti. Örneğin karmaşık organların gelişimi teorisini son derece zayıflattı. Çünkü böyle bir organ çalışmaya başlayana kadar doğal seçilim neden onun gelişimini teşvik etsin? Profesör Gould'un sorduğu gibi: "Yapılara avantaj sağlayan kusurlu ilkel aşamaların ne faydası var? Yarım çenenin ya da yarım kanadın ne faydası var?” Ya da belki yarım göz? Aynı soru Darwin'in aklının bir yerinde ortaya çıktı. 1860 yılında bir meslektaşına şunu itiraf etti: "Gözlerim hâlâ beni ürpertiyor." Ve şaşılacak bir şey yok.

Doğal seçilimin (eğer gerçekten gerçek bir değişim mekanizması ise) daha iyi anlaşılması gerektiğini gösteren son bir örnek - dilerseniz kanıtı da diyebiliriz - tembel hayvanın fizyolojik işlevleriyle ilgili Dr. Wasson'un aktardığı gerçektir:

“Tembel hayvan, diğer ağaç sakinleri gibi kendini hemen rahatlatmak yerine, dışkısını bir hafta veya daha uzun süre depolar ki bu, kaba bitki besinleri yiyen bir hayvan için hiç de kolay değildir. Daha sonra normalde basmayacağı yere iner, dışkısını yapar ve dışkıyı gömer.

Büyük tehlikelerle ilişkilendirilen bu alışkanlığın, ağaç evi dölleme gibi evrimsel bir avantaja sahip olduğu varsayılmaktadır. Yani, bir dizi rastgele mutasyon, tembel hayvanın fizyolojik ihtiyaçlarını karşılarken kendisinden farklı bir alışkanlık geliştirmesine ve bu, seçtiği ağacın yapraklarının kalitesini o kadar arttırdı ki, tembel hayvanlardan daha fazla sayıda soyun ortaya çıkmasına neden oldu. dışkısını doğrudan ağaçlara yapan..."

Ya evrimin henüz farkında bile olmadığımız başka "doğal seçilim" biçimleri ya da modları vardır ya da fosil tarihindeki ani değişimi açıklamak için tamamen farklı bir şeyin kullanılması gerekir - belki de kozmik bir mizah anlayışı?

Yanlış evrim

Fosil verilerindeki sorunlar başından beri biliniyordu. Bir asırdan fazla bir süre boyunca bilim insanları sorunların geçici olduğunu ve boşlukları dolduracak keşiflerin yapılacağını umuyorlardı. Ya da belki bu boşlukların nedeninin evrimle ilgili sorunlar değil, jeolojik süreçteki düzensizlikler olduğuna dair bazı kanıtlar bulunacaktır.

Ancak zamanla sabırlar tükenmeye başladı. Bilim dünyasındaki fikir birliği, 1972'de Stephen Jay Gould ve Niles Eldridge'in devrim niteliğindeki bir evrim konferansında ortak bir makale sunmalarıyla bozuldu. Raporları Darwin'in teorisini doğrudan yalanlıyordu.

Fosil kayıtlarının kesinlikle tatmin edici olmadığını, ancak yeni türlerin birdenbire ortaya çıkmasının fosil kayıtlarının eksikliğinin kanıtı olmadığını, tam tersine gerçeği yansıttığını savundular. Türlerin kökeni aşamalı bir evrimsel süreç olmayabilir; ancak uzun süreli istikrar dönemlerinin zaman zaman canlı formlarındaki ani, büyük ölçekli değişikliklerle kesintiye uğradığı bir süreç olabilir. Bu argümanla Gould ve Eldredge "kayıp bağlantıların" yokluğunu açıklayabildiler: onların var olmadığını savundular.

Bu fikir fosil tarihini ne kadar iyi açıklasa da, yine de yaşamın gelişiminin tesadüfi, tesadüfi olduğu fikrine dayanmaktadır. Ancak evrimin, ne şekilde meydana gelmiş olursa olsun, tesadüfi bir süreç olma ihtimalinin düşük olduğu gösterilebilir.

Bitki ve hayvan formlarının gelişim programları genetik kodda yer almaktadır. Bu kod çok karmaşıktır ve içerilebilecek varyasyonların sayısı çok fazladır. Bu kod rastgele gelişmiş olabilir mi? Rakamlara basit bir bakış bunun olamayacağını gösteriyor. Örneğin, bir maymun daktilonun başına oturup her saniye tuşlara rastgele basıyorsa, maymunun - şans eseri - on iki harften oluşan anlamlı bir kelime bulması ne kadar zaman alırdı? Bunun için neredeyse 17 milyon yıl geçmesi gerekirdi.

Aynı maymunun tesadüfen 100 harflik anlamlı bir cümleyi (genetik koddan çok daha az karmaşık bir işaretler zinciri) ortaya çıkarması ne kadar zaman alır? Bunun gerçekleşme olasılığı o kadar düşüktür ki, buna karşı olma ihtimali tüm evrendeki toplam atom sayısını aşmaktadır. Aslında 100 karakterlik anlamlı bir dizinin tesadüfen elde edilmesinin imkansızlığından bahsetmek gerekir. Geriye evrim teorisinin gerektirdiği karmaşık bir genetik yaşam kodunun tesadüfen elde edilmesinin de aynı derecede imkansız olduğu sonucuna varmak kalıyor.

Gökbilimci Fred Hoyle, karakteristik bir ustalıkla, daha yüksek yaşam biçimlerinin tesadüfen yaratılma olasılığının, "hurdalıktan hızla geçen bir kasırganın bir Boeing 747'yi parçalayabilmesi" olasılığına benzer olduğunu yazdı.

Bu durumda eğer genetik kod rastgele bir süreçle yaratılmadıysa, o zaman tesadüfi olmayan bir süreçle yaratıldığı varsayılmalıdır. Bu düşünce bizi nereye götürebilir?

Güdümlü evrim

1991 yılında Wasson'ın Beyond Natural Selection (Doğal Seleksiyonun Ötesinde) adlı kitabı ana akım bilime yeni ve güçlü bir meydan okuma haline geldi. Darwinci evrime bağlılığı, "geniş bir saat mekanizmasına benzeyen bir evrene dair kadim rüyaya duyulan bir düşkünlük" olarak görmezden geldi. Wasson, hiçbir hayvanın tek başına düşünülemeyeceğine dikkat çekiyor.

Bizi daha geniş bir bakış açısına davet ediyor: “Organizmalar bir topluluğun parçası olarak, yani bir ekosistem olarak gelişir... ve kaçınılmaz olarak birlikte gelişir. Daha ziyade türlerin kökeninden değil, ekosistemlerin gelişiminden bahsetmemiz gerekiyor..."

Gerçekten radikal bir revizyonla Wasson, hem fosil kayıtlarında hem de canlı organizmalarda gördüğümüz tüm şaşırtıcı ve tuhaf olayları anlamlandırmak için kaos teorisinin içgörülerini evrime uygulamamızı öneriyor.

5. Fosiller

6. Equus veya gerçek at.

M. Baigent'in “Yasak Arkeoloji” kitabından.

Kambriyen veya Kambriyen dönemi, dönemin ilk dönemi ve Fanerozoik çağdır. 541 milyon yıl öncesinden 485 milyon yıl öncesine kadar yani 56 milyon yıl boyunca devam etti. Çağlar, çağlar ve dönemler konusunda kafa karışıklığını önlemek için görsel ipucu olarak yer alan jeokronolojik ölçeği kullanın.

Dünyanın tüm tarihini “öncesi ve sonrasına” bölenin Kambriyen olduğuna inanılıyor. Dünyanın Kambriyen öncesi tüm tarihine, Kambriyen dönemi ve sonrasındaki tarihine denir. Bilim adamları, Kambriyen döneminde "" olarak bilinen olağandışı bir olayın meydana gelmesi nedeniyle tarihi bu şekilde böldüler. Bu fenomen, arkeologların bu dönemden itibaren inanılmaz derecede çok sayıda tarih öncesi hayvan kalıntısı bulmaya başlaması gerçeğinde yatmaktadır. Bir süre, genellikle Kambriyen döneminden önce yaşamın olmadığı veya çok az olduğu (yalnızca basit bakteriler şeklinde) ve yalnızca Kambriyen döneminde, nispeten kısa bir süre içinde, çok çeşitli hayvanların ortaya çıktığına inanılıyordu. Bu, dürüst olmak gerekirse bugün hala dolaşan birçok efsanenin ortaya çıkmasına neden oldu. Kambriyen patlaması, bazı dini inançların yanı sıra çeşitli sahtekarlıkları ve hatta Dünya'nın uzaylı zekası tarafından yerleşimini de açıklıyor. Bununla birlikte, tüm bu mitler ve aldatmacalar kendilerini bilimsel açıdan haklı çıkarmaz, çünkü daha fazla araştırma onları oldukça kolay bir şekilde yok etti ve böyle alışılmadık bir olgunun ana nedenini ortaya koydu.

Kambriyen Patlamasının Nedenleri

Daha fazla araştırma yapıldığında, Kambriyen patlamasının, bu döneme ait tarih öncesi hayvanların kalıntılarının büyük birikimlerinin gösterdiği gibi, Dünya'da çok çeşitli yaşam çeşitliliğinin oluşmasına ilişkin gizemli bir fenomen olmadığı, iskelet ve hayvanların banal görünümü olduğu ortaya çıktı. Hayvanlarda iskelet sistemleri. Bu nedenle Kambriyen patlamasına "iskelet devrimi" ve "iskelet faunası patlaması" da denilmektedir. Daha sonraki kazılar ve araştırmalar, solucanlar, polipler, denizanası ve diğer omurgasız hayvanlar şeklindeki yaşamın Kambriyen'den milyonlarca yıl önce çok sayıda var olduğunu gösterdi. Ancak bu hayvanların katı vücut unsurlarına sahip olmaması nedeniyle ölümden sonra neredeyse tamamen yok oldular ve kendilerinden hiç söz etmediler. Tek istisna nadir baskılar ve kalıntılardır.

Kambriyen döneminde hayvanlar sert elementler (mineralize dokular) geliştirdiler - iskelet, kemikler, kabuk, kabuklar vb. Mineralleşmiş doku neredeyse sınırsız bir süre boyunca iyi korunmuştur, bu nedenle arkeologlar yalnızca iskelet şeklinde hayvan kalıntıları bulmaya başlamıştır. Kambriyen'de önceki dönemlerde olduğu gibi kemiksiz organizmaların ve kemikli hayvanların yumuşak dokularının izleri çok azdır.

Kambriyen döneminde iskelet faunası veya biyotasının patlaması, Dünya gezegeninde tamamen yeni bir dünya yarattı. Sağlam unsurlar hayvanlara tamamen yeni ve benzersiz fırsatlar sağladı. Bu tür hayvanlar çok daha güçlü hale geldi, daha fazla hayatta kalma becerisine sahip oldu, kendilerini koruma konusunda daha yetenekli oldu ve daha başarılı bir şekilde avlandı. Bu nedenle sonraki on milyonlarca yıl içinde kemiksiz organizmaları bulundukları nişlerden uzaklaştırıp gezegenin gerçek efendileri haline gelenler, iskelet sistemine sahip organizmalar oldu. Aynı zamanda, giderek daha fazla yeni nişlere hakim olan gelişmekte olan organizmaların birçok tür ve çeşidi aldığı Kambriyen'in alışılmadık derecede zengin evrimi de görülebilir.

Kambriyen'de esas yaşam denizlerde yoğunlaşmıştı. En yaygın olanı trilobitlerdir. Ayrıca bu dönemde, önde gelen temsilcilerinden biri trilobit avcısı Anomalocaris, gastropodlar (karındanbacaklılar), brakiyopodlar (brakiyopodlar), kafadanbacaklılar, eklembacaklılar, ekinodermler ve diğerleri olan “korkunç karidesler” yaşadı.

Kambriyen dönemi hayvanları:

Marrella muhteşem

Anomalokaris

Vivaxia

Halüsijeni

Opabinia

Trilobit

Haikouichthys

Eviniz için en iyi mobilyaları MannGroup'ta bulacaksınız. Yüksek kaliteli şık İtalyan yatak odası mobilyalarının ürün kataloğunu görüntülemek için manngroup-trade.ru web sitesini ziyaret edin.

Kambriyen'den önce oldukça karmaşık üç katmanlı hayvanların var olduğu gerçeğine rağmen, erken Kambriyen'deki evrimsel gelişimin son derece hızlı olduğu görülmektedir. Bu “patlayıcı” gelişmenin nedenlerini açıklamak için birçok girişimde bulunuldu.

Çevresel değişiklikler

Oksijen konsantrasyonunda artış

Dünyanın en eski atmosferi hiç serbest oksijen içermiyordu. Modern hayvanların soluduğu, hem havada bulunan hem de suda çözünen oksijen, esas olarak mikroorganizmalar tarafından milyarlarca yıllık fotosentezin ürünüdür. Yaklaşık 2,5 milyar yıl önce atmosferdeki oksijen konsantrasyonu önemli ölçüde arttı. Bu zamana kadar mikroorganizmalar tarafından üretilen oksijenin tamamı demir gibi oksijene ilgisi yüksek olan elementlerin oksidasyonu için harcanıyordu. Karada ve okyanusun üst katmanlarında tam bağlanma oluşana kadar atmosferde yalnızca yerel "oksijen vahaları" mevcuttu.

Oksijen eksikliği büyük, karmaşık organizmaların gelişimini uzun süre engelleyebilir. Sorun, bir hayvanın çevresinden emebileceği oksijen miktarının yüzey alanıyla sınırlı olmasıdır. Yaşam için gerekli olan oksijen miktarı, boyut arttıkça alandan daha hızlı büyüyen organizmanın kütlesi ve hacmi tarafından belirlenir. Hava ve sudaki oksijen konsantrasyonunun artması bu sınırlamayı zayıflatabilir veya tamamen ortadan kaldırabilir.

Büyük vendobiontların varlığı için yeterli oksijenin Ediacaran döneminde zaten mevcut olduğu belirtilmelidir. Bununla birlikte, oksijen konsantrasyonundaki daha fazla artış, organizmalara, avlanma ve ona karşı savunma için kullanılanlar da dahil olmak üzere, temelde daha karmaşık vücut yapılarının gelişimi için gerekli maddeleri üretmek için ek enerji sağlayabilir.

Kartopu Dünyası

Neoproterozoyik'in sonlarında Dünya'nın küresel bir buzullaşmaya maruz kaldığına dair çok sayıda kanıt var; bu dönemde büyük bir kısmı buzla kaplandı ve yüzey sıcaklıkları ekvatorda bile donmaya yakındı. Bazı araştırmacılar, bilinen en eski fosillerin son tam buzullaşmanın bitiminden kısa bir süre sonrasına ait olması nedeniyle bunun Kambriyen Patlaması ile yakından ilişkili olabileceğini belirtmişlerdir.

Ancak bu tür felaketler ile organizmaların boyut ve karmaşıklığının artması arasında neden-sonuç ilişkisi kurmak oldukça zordur. Düşük sıcaklıkların okyanustaki oksijen konsantrasyonunu arttırmış olması mümkündür; sıcaklık 30°C'den 0°C'ye düştüğünde deniz suyundaki çözünürlüğü neredeyse iki katına çıkar.

Karbon izotop bileşimindeki dalgalanmalar

Ediakaran-Kambriyen sınırındaki çökeller çok keskin bir düşüş gösterir ve bunu Erken Kambriyen boyunca C/C izotop oranında alışılmadık derecede büyük dalgalanmalar izler.

Pek çok bilim adamı, ilk düşüşün Kambriyen başlangıcından hemen önceki kitlesel yok oluşla ilişkili olduğunu öne sürdü. Ayrıca yok oluşun kendisinin metan klatratların daha önceki bozunmasının bir sonucu olduğu da varsayılabilir. Metan emisyonunun ve ardından atmosferin karbondioksitle doygunluğunun, çeşitli çevre felaketleriyle birlikte küresel bir sera etkisine neden olduğu yaygın olarak bilinmektedir. Benzer bir tablo, Permiyen dönemindeki kitlesel yok oluşun ardından yaşamın yeniden canlandığı Triyas döneminde de gözlemlendi.

Ancak kitlesel bir yok oluşun taksonomik ve morfolojik çeşitlilikte nasıl keskin bir artışa neden olabileceğini açıklamak oldukça zordur. Her ne kadar Permiyen ve Kretase-Paleojen gibi kitlesel yok oluşlar bireysel türlerin sayısında önemsizden "baskın"a doğru bir artışa yol açmış olsa da, her iki durumda da ekolojik nişlerin yerini başka ama aynı derecede karmaşık organizmalar almıştır. Ancak yeni ekosistemde taksonomik veya morfolojik çeşitlilikte ani bir artış gözlenmedi.

Bazı araştırmacılar, Erken Kambriyen'de C/C oranındaki her kısa vadeli düşüşün, küçük sera etkisi ve neden olduğu sıcaklık artışı nedeniyle morfolojik çeşitlilikte artışa yol açan metan salınımını temsil ettiğini öne sürdü. Ancak bu hipotez Kambriyen başında taksonomik çeşitlilikteki keskin artışı açıklamıyor.

Organizmaların gelişimine dayalı açıklamalar

Bazı teoriler, hayvanların embriyodan yetişkinlere kadar gelişimindeki nispeten küçük değişikliklerin vücut şeklinde dramatik değişikliklere yol açabileceği fikrine dayanmaktadır.

İkili kalkınma sisteminin ortaya çıkışı

Düzenleyici Hox genleri, vücudun çeşitli yerlerindeki "çalışan" genleri açıp kapatarak vücudun anatomik yapısının oluşumunu kontrol eder. Cnidarialılardan insanlara kadar tüm hayvanların genomunda çok benzer Hox genleri bulunur. Üstelik memelilerde 4 set Hox geni bulunurken, cnidarians tek bir setle yetiniyor.

Farklı hayvan gruplarındaki Hox genleri o kadar benzer ki, örneğin insandaki "göz oluşumu" geninin, göz oluşumuna yol açacak bir Drosophila embriyosuna nakledilmesi mümkündür, ancak bu bir Drosophila olacaktır. karşılık gelen "çalışan" genlerin aktivasyonu nedeniyle göz. Bu, benzer bir Hox gen kümesinin varlığının, organizmaların anatomik olarak benzer olduğu anlamına gelmediğini göstermektedir. Dolayısıyla böyle bir sistemin ortaya çıkması hem morfolojik hem de taksonomik çeşitlilikte keskin bir artışa yol açabilir.

Aynı Hox genleri, bilinen tüm iki taraflı organizmaların farklılaşmasını kontrol ettiğinden, ikincilerin evrimsel çizgileri, herhangi bir özel organ oluşturmaya başlamadan önce farklılaşmış olmalıdır. Bu nedenle, tüm çift taraflı organizmaların "son ortak atası" küçük, anatomik olarak basit ve büyük olasılıkla fosil korunmadan tamamen çürümeye maruz kalmış olmalıdır. Bu durum, tespit edilmesini son derece düşük bir ihtimal haline getirmektedir. Bununla birlikte, bir takım vendobiontların iki taraflı bir vücut yapısına sahip olmaları mümkündür. Dolayısıyla böyle bir geliştirme sisteminin Kambriyen Patlaması'ndan en az on milyonlarca yıl önce ortaya çıkmış olması mümkündür. Bu durumda bunu açıklamak için bazı ek nedenlere ihtiyaç vardır.

Genom karmaşıklığında küçük artışların büyük sonuçları olabilir

Eşeyli olarak üreyen çoğu organizmada yavrular, genlerinin yaklaşık %50'sini her bir ebeveynden alır. Bu, genom karmaşıklığında küçük bir artışın bile vücut yapısı ve şeklinde birçok farklılığa yol açabileceği anlamına gelir. Biyolojik karmaşıklığın büyük bir kısmı muhtemelen hücresel otomata olarak işlev gören çok sayıda hücre üzerinde nispeten basit kuralların işleyişinden kaynaklanmaktadır.

Geliştirme yolu

Bazı bilim adamları, organizmalar daha karmaşık hale geldikçe, vücudun genel yapısındaki evrimsel değişikliklerin, yerleşik kısımlarının daha iyi uzmanlaşmasına yönelik ikincil değişikliklerle üst üste geldiğini öne sürüyor. Bu, "gelişmiş" atalarla rekabet nedeniyle doğal seçilime uğrayan yeni organizma sınıflarının olasılığını azaltır. Sonuç olarak genel yapı şekillendikçe bir “gelişim yolu” oluşur ve vücudun mekansal yapısı “dondurulur”. Buna göre, yeni sınıfların oluşumu ana dalların evriminin ilk aşamalarında "daha kolay" gerçekleşir ve bunların daha sonraki evrimi daha düşük taksonomik seviyelerde gerçekleşir. Daha sonra bu fikrin yazarı, Kambriyen patlamasının ana açıklamasının böyle bir "donma" olmadığına dikkat çekti.

Bu fikri destekleyebilecek fosil kanıtları karışıktır. Aynı sınıftaki organizmalardaki varyasyonların genellikle dalın gelişiminin ilk aşamalarında en fazla olduğu kaydedilmiştir. Örneğin, bazı Kambriyen trilobitlerinin torasik segment sayısında büyük farklılıklar vardı ve daha sonra bu çeşitlilik önemli ölçüde azaldı. Ancak Silüriyen trilobit örneklerinin yapı bakımından Erken Kambriyen trilobitleriyle aynı yüksek değişkenliğe sahip olduğu bulundu. Araştırmacılar, çeşitlilikteki genel düşüşün çevresel veya işlevsel sınırlamalardan kaynaklandığını öne sürdü. Örneğin, trilobitlerin dışbükey bir vücut yapısı geliştirmesinden sonra segment sayısında daha az değişiklik olmasını bekleyebiliriz, bu da onu korumanın etkili bir yoludur.

Ekolojik açıklamalar

Bu tür açıklamalar farklı organizma türleri arasındaki etkileşimlere odaklanır. Bu hipotezlerden bazıları besin zincirlerindeki değişikliklerle ilgilidir; diğerleri, erken Kambriyen döneminde sert vücut parçalarının evrimini tetiklemiş olabilecek, yırtıcılarla avlar arasında bir silahlanma yarışı olduğunu düşünüyor; Bir başka hipotez ise birlikte evrimin daha genel mekanizmalarına odaklanıyor.

Yırtıcı hayvanlar ve av arasındaki "silahlanma yarışı"

Yırtıcılık, tanımı gereği avın ölümünü içerir, dolayısıyla doğal seçilimin en güçlü faktörü ve hızlandırıcısı haline gelir. Avın daha iyi uyum sağlaması için üzerindeki baskı, avcıların üzerindeki baskıdan daha büyük olmalıdır çünkü avın aksine, yeniden deneme şansları vardır.

Ancak yırtıcılığın Kambriyen'in başlangıcından çok önce var olduğuna dair kanıtlar var. Bu nedenle, ortaya çıkan organizmaların anatomik formları üzerinde güçlü bir etkiye sahip olmasına rağmen, Kambriyen Patlamasına kendisinin neden olması pek olası değildir.

Fitofajların ortaya çıkışı

Stanley, 700 milyon yıl önce mikrobiyal matları kemiren tek hücrelilerin ortaya çıkmasının, besin zincirlerini büyük ölçüde genişlettiğini ve organizma çeşitliliğinin artmasına yol açması gerektiğini öne sürdü. Ancak bugün "kemirilme"nin 1 milyar yıldan daha uzun bir süre önce ortaya çıktığı ve stromatolitlerin yok oluşunun "patlamadan" çok önce yaklaşık 1,25 milyar yıl önce başladığı biliniyor.

Planktonun boyutunda ve çeşitliliğinde artış

Jeokimyasal gözlemler, planktonun toplam kütlesinin erken Proterozoyik'te mevcut kütleyle karşılaştırılabilir hale geldiğini açıkça göstermektedir. Ancak Kambriyen'den önce plankton, derin deniz organizmalarının beslenmesine önemli bir katkıda bulunmuyordu çünkü vücutları deniz tabanına hızla batamayacak kadar küçüktü. Mikroskobik planktonlar, nekton ve bentoslar için besin haline gelebilecekleri derin deniz katmanlarına nüfuz etmeden çok önce, diğer planktonlar tarafından yenildi veya denizin üst katmanlarındaki kimyasal işlemlerle yok edildi.

Erken Kambriyen fosillerinin bir parçası olarak, mikroskobik planktonları filtreleyebilen mesozooplankton keşfedildi. Yeni mesozooplankton, bir kalıntı kaynağı olarak hizmet etmiş olabilir ve aynı zamanda hızlı bir şekilde batacak kadar büyük kapsüller şeklinde dışkı atmış olabilir; bunlar, nekton ve bentoslar için yiyecek sağlayarak boyutlarının ve çeşitliliğinin artmasına neden olmuş olabilir. Organik parçacıklar deniz tabanına ulaşırsa, daha sonra gömülmesi sudaki oksijen konsantrasyonunu artırırken aynı zamanda serbest karbon konsantrasyonunu da azaltacaktır. Başka bir deyişle, mesozooplanktonun ortaya çıkışı derin okyanusu hem besin hem de oksijen açısından zenginleştirdi ve böylece derin denizin daha büyük, daha çeşitli sakinlerinin ortaya çıkmasını ve evrimleşmesini mümkün kıldı.

Son olarak, mesozooplankton arasında fitofajların ortaya çıkışı, bedenleri denize dalan, besin ve oksijen açısından daha da zenginleşmesine yol açan daha büyük mesozooplankton yırtıcıları için ek bir ekolojik niş oluşturabilir. Belki de mesozooplankton arasındaki ilk yırtıcılar bentik hayvanların larvalarıydı; bu hayvanların daha sonraki evrimi, Ediakaran döneminde denizlerdeki yırtıcılıktaki genel artışın sonucuydu.

Birçok boş niş

James Valentine çeşitli makalelerinde şu varsayımlarda bulunmuştur: vücut yapısındaki ani değişiklikler “zordur”; Hedefledikleri ekolojik alan için çok az rekabetle karşılaşırlarsa değişikliklerin hayatta kalma olasılığı çok daha yüksektir. İkincisi, yeni organizma türünün yeni rolüne uyum sağlamak için yeterli zamana sahip olması için gereklidir.

Bu durum, daha sonraki çeşitliliğin neredeyse tüm ekolojik nişleri doldurması nedeniyle, büyük evrimsel değişikliklerin ekosistem oluşumunun ilk aşamalarında uygulanmasının çok daha muhtemel olduğu gerçeğine yol açmalıdır. Daha sonra yeni organizma türleri ortaya çıkmaya devam etse de boş nişlerin olmayışı bunların ekosisteme yayılmasını engelliyor.

Sevgililer Günü modeli, Kambriyen Patlaması'nın benzersizliğini, neden yalnızca bir kez gerçekleştiğini ve süresinin neden sınırlı olduğunu açıklamakta iyi bir iş çıkarıyor.