Камбрий: първи палеозойски период (541–485 млн. години) и експлозия на живота

Камбрий е първият геоложки период от палеозойската ера. Продължава от преди 541 млн. години до преди 485,4 млн. години. Преди него е настъпил едиакаранският, а след него ордовикският период. Граница­та в началото на камбрия е дефинирана по появата на фосилни следи на организмите Treptichnus pedum; официалният GSSP (глобален стратиграфски раздел) за началото на Камбрия е приет във Fortune Head, Нюфаундленд.

Стратиграфия и подразделения

Камбрийът често се дели на няколко серии/етажи за по-прецизна хронология. Примерно широко използвана разбивка е:

• Terreneuvian (прибл. 541–521 млн. г.)
• Series 2 (прибл. 521–509 млн. г.)
• Miaolingian (прибл. 509–497 млн. г.)
• Furongian (прибл. 497–485,4 млн. г.)

Тези подразделения се определят чрез съчетание от биостратиграфски маркери (първи появи на определени фосили), радиометрично датиране и други геохронологични методи.

Фосили и ключови находища

Биолозите са научили много за меките части на камбрийските животни, тъй като са открити места, където са запазени меките части на организмите, както и техните по-устойчиви черупки. Такива лагерщätten (Lagerstätten) като Burgess Shale в Канада, Chengjiang в Китай и Sirius Passet в Гренландия дават изключителни сведения за анатомията на ранните животни. Това означава, че разбирането ни за камбрийската биота е по-добро от това за някои по-късни периоди.

Появата на твърди части — черупки, скелети и зъбни структури — е ключова за добрата фосилна документация. Организми като трилобити, брахиоподи, молюски, археоциати (първите строители на рифове), ранни остеохордати и разнообразни артроподи са добре представени във вкаменелостите.

Камбрийската експлозия и причините за бързото разнообразяване

Животът на Земята се променя значително през камбрийския период. Преди камбрия животът е бил предимно малък и прост. През епохата на протерозоя се развиват сложни организми (метазои). Но по време на камбрийския период някои организми използват карбонатни минерали за черупки, така че имат твърди части, които могат да се превърнат във вкаменелости. През камбрийския период е имало много различни видове живот. Това нарастване на разнообразието от форми на живот е било сравнително бързо и се нарича камбрийска експлозия. Тази адаптивна радиация е довела до появата на първите представители на основните групи животни, наречени фили.

За бързото появяване и разпространение на нови форми са предложени няколко взаимно допълващи се механизма:

• екологични фактори — възникване на нови хранилни нишови взаимоотношения и усилване на хищничеството, което стимулира еволюцията на защити (черупки, покрития);
• околната среда — покачване на кислорода в океанската и атмосферен среда, което позволило по-големи и енергийно взискателни тела;
• генетични/морфологични иновации — развитие и рекомбинация на регулаторни гени (напр. Hox-гени), които улесняват бързи промени в строежа на тялото;
• тапономичен ефект — появата на твърди части и по-благоприятни условия за запазване повишават вероятността за вкаменелости и ни дават по-пълна картина на разнообразието.

Основни представители и екология

Почти целият този нов живот е в океаните. На сушата е имало малко живот, освен слой микроби и вероятно примитивни алги и гъбоподобни организми. В моретата доминират:

• трилобити — характерни за камбрия артроподи, многообразни и често използвани за биостратиграфия;
• многобразни мекотели — ранни представители на молюски и други групи;
• брахиоподи — двучерупчести, приличащи на миди, но от различен филум;
• археоциати — първите значими строители на рифове (изчезват през камбрия);
• ранни хордати и първи гръбначни — например Pikaia и други примитивни представители, които дават начало на линията към съвременните гръбначни;
• ранни хищници — като Anomalocaris, които променят хранителните вериги и стимулират еволюционната „надпревара за въоръжаване”.

Климат, море и тектонка

В началото на камбрия за първи път се появяват много животни с твърди черупки. В близост до няколко континента е имало плитки морета, тъй като суперконтинентът, наречен Панотия, се е разпаднал на по-малки части. Моретата са били по-широко разпространени и плитки — именно тези епиконтинентални плата са благоприятствали бързата диверсификация. Моретата са били топли, а на Северния и Южния полюс не е имало лед.

Камбрийският климат общо взето е по-топъл от днешния, с високи морски нива и богати карбонатни платформи. Въпреки това през периода е имало и кратки колебания в морското равнище и състава на океаните, свързани с локални измирани събития и промени в химията на морската вода.

Край на периода и негово значение

Краят на камбрията не е белязан от едно голямо масово измиране като това на края на пермския период, но са известни няколко по-големи кризи и промени в състава на фауната, които предхождат ордовика. Камбрийската история е от фундаментално значение, защото през нея се установяват основните линии на съвременните животински групи и се формират сложни морски екосистеми — градивен пласт за по-нататъшната еволюция на животa на Земята.

Вкаменелости

Вкаменелостите от камбрийския период понякога показват как са изглеждали меките части, за разлика от повечето вкаменелости, при които меките части изчезват. Вкаменелости от шистите на Бърджес в Онтарио, Канада, са пример за вкаменелости с меки части. Ето някои форми на живот, които са се появили за първи път през камбрийския период, като най-старите са на първо място:

• Първите Cnidaria, а вероятно и annelids, преди около 580 милиона години, в периода Ediacaran.
• Малки шелфови вкаменелости (SSF), включително първите мекотели и брахиоподи, преди около 537 милиона години.
• Първите трилобити преди около 526 милиона години.
• Първите бодлокожи преди около 522 милиона години.
• Първите ракообразни преди около 510 милиона години.

Невинаги е ясно към кой филум трябва да се причисли дадена вкаменелост. Затова някои вкаменелости все още се обсъждат години след откриването им.

Ето как се е променило морското дъно през камбрийския период.

Въпроси и отговори

В: Кой период от палеозойската ера е камбрий?

В: Колко време е продължил?

В: Какво предшества и какво следва камбрийския период?

В: Защо разбираме по-добре камбрийските животни, отколкото някои по-късни периоди?

В: Какъв е бил животът преди и по време на камбрийския период?

В: Къде се появява по-голямата част от този нов живот?

Търсене по буква