Kambrická explózia

Približné rozmiestnenie kontinentov počas kambria

Život na našej planéte je takmer všadeprítomný. Svoju súčasnú podobu nadobúdal milióny rokov. Vydajme sa na cestu časom do kambria, počas ktorého život zažil revolúciu – rozvinuli sa mnohobunkové organizmy.

Naša Zem sa sformovala z mračna plynu a prachu asi pred 4,6 miliardy rokov. Predpokladá sa, že život na nej vznikol asi o miliardu rokov neskôr. Počas nasledujúcich nepredstaviteľne dlhých troch miliárd rokov mal život s výnimkou záhadných gaboniontov (pozri Quark 5/2014) iba mikroskopickú podobu. Fosílie mnohobunkových tvorov viditeľných voľným okom poznáme až z obdobia pred asi 600 miliónov rokov. O niekoľko desiatok miliónov rokov neskôr sa počas kambria objavili temer všetky hlavné skupiny organizmov.

Najstarší známy chordát Pikaia gracilens, autorka modelu Ivana Koubová

Vodný svet

V období pred asi 541 až 485 miliónmi rokov sa pevninské masy sústreďovali na južnej pologuli, kde sa nachádzal superkontinent Gondwana zahŕňajúci pevninské bloky súčasnej Číny, Indie, Antarktídy, Afriky, Južnej Ameriky a Arábie. Približne na rovníku ležal kontinent Laurentia, z ktorého sa sformovala Severná Amerika. Medzi Laurentiou a Gondwanou ležali dva menšie pevninské bloky Sibérie a Baltiky, teda terajšej severnej Ázie a Európy. Išlo o vodný svet, oceány pokrývali až 85 % zemského povrchu, takmer celú severnú pologuľu zaberal oceán Panthalassa. Druhý oceán Japetus oddeľoval Laurentiu od Gondwany. Oxid uhličitý v atmosfére dosahoval 14 až 18 objemových percent, čo je asi 15-krát viac ako v súčasnosti. Priemerná ročná teplota bola asi 50 °C, pričom teplotné rozdiely medzi pólmi a trópmi boli menšie ako teraz. Kambrická krajina bola najskôr pustá. Vrstva ozónu, ktorá nás chráni pred ultrafialovým žiarením, vtedy ešte neexistovala, alebo bola príliš slabá.

Nové typy živočíchov

Pobrežné vody Gondwany obývalo veľa pozoruhodných tvorov. Dravý Lyrarapax (1) možno poľoval aj na prvé stavovce rodu Haikouichthys (2). Po hubkách rozlezené lobopódy rodu Collinsium (3) prednými panôžkami filtrovali vodu, zatiaľ čo helmetídne článkonožce rodu Kuamaia (4) v honbe za potravou rozrývali morské dno.

Život vo svojej rozmanitosti sa zrejme nevyvíjal v jednoduchých po sebe nasledujúcich krokoch. Striedali sa dlhé obdobia, keď zdanlivo nedochádzalo k žiadnej zmene, s náhlymi impulzmi, počas ktorých v priebehu pomerne krátkeho času došlo k významným inováciám. Najpozoruhodnejšia udalosť z kroniky života sa odohrala v kambriu a označuje sa ako kambrická explózia. Počas nej došlo k úžasnému rozrôzneniu dovtedy primitívneho života. Objavilo sa množstvo nových malých organizmov, spoločne nazývaných planktón, ktoré voľne plávali oceánmi. Tvorili zdroj potravy pre nové typy živočíchov, ktoré sa objavili počas kambrickej explózie. Tá je charakterizovaná objavením sa komplexných živočíchov s mineralizovanými kostrami, ako sú hubky, ramenonožce, koraly, mäkkýše, ostnatokožce a článkonožce. Táto udalosť náhleho rozrôznenia sa živočíšnych foriem trvala niekoľko desiatok miliónov rokov, čo je z hľadiska veku Zeme okamih, z pohľadu života človeka nepredstaviteľne dlhý čas.

Fosílne doklady

Len vďaka mnohým prekvapivým objavom vynikajúco zachovaných mäkkotelových organizmov z obdobia kambria za posledných sto rokov sme schopní aspoň do istej miery vyhodnotiť význam kambrickej explózie. Medzi najznámejšie miesta s kambrickými fosíliami patria výstupy burgesských bridlíc v Kanade, maotianshanské bridlice v Číne a bridlice z grónskej lokality Sirius Passet. Na týchto lokalitách sú skameneliny charakteristicky stlačené v jemných vrstvičkách sedimentu. Zachovanie jednotlivých fosílií je napriek tomu natoľko výnimočné, že dokážeme rekonštruovať aj organizmy s mäkkým telom. Máme teda pomerne presnú predstavu aj o kambrických červoch a najrôznejších typoch článkonožcov s málo mineralizovanou kutikulou (nebunková ochranná vrstva pokrývajúca povrch tela živočíchov). Doteraz objaveným živočíchom z kambrickej fauny dominovali práve bezstavovce s mäkkými telami a nemineralizovanými schránkami. Žili spolu so známejšími trilobitmi, článkonožcami s trojdielnym pancierom. Ich fosílie sú miestami také časté, že trilobit sa stal ikonou paleontológie.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 01/2019.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

Mgr. Matúš Hyžný, PhD.
Katedra geológie a paleontológie
Prírodovedecká fakulta UK v Bratislave
Neoznačené foto a ilustrácie autor

Komentáre