Ledakan Kambrium: pengertian dan bagaimana itu memengaruhi evolusi biologis

Evolusi makhluk hidup, yaitu serangkaian perubahan dalam karakteristik fenotipik dan genetik populasi dari generasi ke generasi, adalah sesuatu yang saat ini diterima begitu saja. Catatan fosil dan analisis genetik tidak membuat kita ragu akan hal ini: setiap makhluk hidup memiliki serangkaian nenek moyang dan makhluk hidup dikelompokkan ke dalam taksa menurut derajat kekerabatannya.

Konsep ini pada tahun 1859 masih dalam masa pertumbuhan, dan Darwin mendalilkan dalam buku “Origin of Species” mekanisme seleksi alam yang menjelaskan evolusi biologis, tetapi bukannya tanpa syarat tertentu. Di sinilah “dilema Darwin” yang tidak begitu terkenal berperan, yang merupakan teka-teki nyata bagi para pemikir dalam postulat evolusionernya.

Hari ini kita berbicara tentang radiasi biologis yang belum pernah terjadi sebelumnya, di masa lalu dan masa yang tidak bersahabat: selamat datang di ledakan Kambrium.

  • Artikel terkait: “Teori evolusi biologis: apa itu dan apa penjelasannya”

Apa itu ledakan Kambrium?

Ledakan Kambrium atau ledakan Kambrium yang diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris adalah istilah yang mengacu pada kemunculan tiba-tiba dan diversifikasi cepat organisme makroskopik sekitar 540 juta tahun yang lalu. Menurut sumber penelitian, radiasi ini sangat signifikan untuk taksa “terbesar” (yaitu, filum).

Hal ini terjadi karena selama ini mayoritas kelompok hewan muncul: arthropoda, moluska, echinodermata dan chordata dan 75% dari subdivisi perwakilan di bumi. Sederhananya, dapat dikatakan bahwa “puncak” kehidupan yang besar didirikan selama Kambrium, serta cabang-cabang kecil yang terpisah darinya, seperti cephalopoda atau bivalvia saat ini dalam kelompok moluska besar.

Selain diversifikasi yang luar biasa ini, peristiwa lain terjadi:

  • Terjadi peningkatan kelimpahan plankton.
  • Kehadiran kerangka termineralisasi pada makhluk hidup menyebar.
  • Terumbu karang pertama terbentuk.
  • Hewan-hewan mulai mengeksploitasi lapisan substrat non-dangkal, yaitu, mereka mulai menggali sebagai metode untuk mendapatkan makanan.
  • Interaksi ekologis yang kompleks dimulai dan dengan mereka penyelesaian rantai makanan.

Sepanjang radiasi evolusioner ini, yang berlangsung sekitar 20 juta tahun, setidaknya 11 dari 20 filum metazoa (hewan) yang tercatat hari ini muncul. Tentu saja, ini bukan satu-satunya “ledakan kehidupan” yang tercatat sepanjang sejarah Bumi karena, misalnya, kepunahan massal periode Trias-Jurassic memungkinkan dominasi dinosaurus berikutnya.

Mengganti spesies setelah banyak relung ekologi tiba-tiba dikosongkan bukanlah hal baru, meskipun tidak ada satupun yang sebanding dengan ledakan Kambrium. Di antara makhluk hidup paling terkenal yang termasuk dalam divisi geologi ini, kita menemukan trilobita, artropoda yang sudah punah yang terdiri dari sekitar 4.000 spesies dan, untungnya, sejumlah besar fosil telah sampai kepada kita.

Perwakilan umum lainnya adalah brakiopoda tertentu, mirip dengan kerang dan kerang, atau anomalocaris yang terkenal, genus predator berbentuk udang yang menangkap mangsanya dengan ujung berbentuk kait. Pada saat ini, makhluk primitif ini berada di puncak rantai makanan di lautan planet ini.

Namun, menurut portal profesional seperti majalah National Geographic, ada kemungkinan bahwa peristiwa ini sedikit “dibesar-besarkan”, karena ada kemungkinan bahwa catatan fosil yang telah sampai kepada kita dari tahap ini jauh lebih besar karena mineralisasi. kerangka berbagai spesies, sehubungan dengan kapasitas fosilisasi yang buruk dari pendahulunya yang bertubuh lunak.

Penyebab radiasi evolusi Kambrium

Pada titik ini, perlu kita batasi bahwa kita menghadapi hipotesis, semuanya sama-sama valid (dengan sedikit banyak dukungan ilmiah), tetapi itu tidak dapat sepenuhnya diuji. Berbagai artikel penelitian mendalilkan kemungkinan alasan ledakan Kambrium dan kami menunjukkannya secara singkat di baris berikut.

1.

Pemicu lingkungan

Oksigenasi air dan perubahan komposisi kimianya telah didalilkan sebagai pemicu lingkungan yang paling mungkin yang memunculkan ledakan Kambrium. Tentu saja, proses metabolisme makanan dengan adanya oksigen (respirasi sel) melaporkan lebih banyak energi daripada jalur metabolisme anaerobik, itulah sebabnya ledakan kehidupan masuk akal secara biologis ketika nilai gas ini mencapai hampir tingkat saat ini.

dari lautan di Bumi. Namun, penelitian terbaru yang mengamati senyawa kimia tertentu dalam batuan dari tahapan geologis ini melaporkan bahwa lonjakan oksigen global mungkin tidak sedrastis yang diyakini kebanyakan orang.

Peningkatan nutrisi lingkungan seperti fosfor atau nitrogen juga sebagian dapat menjelaskan radiasi yang berlebihan ini, meskipun fakta ini tidak secara langsung berkorelasi dengan diversifikasi spesies yang lebih besar atau munculnya begitu banyak filum, seperti yang terjadi di Kambrium.

2. Gen perkembangan dan jam molekuler

Ledakan Kambrium tidak hanya dapat menemukan alasannya dalam faktor-faktor penentu lingkungan seperti bentrokan benua, keberadaan oksigen yang lebih besar, ketersediaan nutrisi yang lebih besar, dan banyak faktor lain di luar individu, tetapi sebagian dari kebenaran juga dapat ditemukan di gen organisme.

Contoh nyata dari hal ini adalah gen Hox, yang, selama perkembangan embrionik, menentukan rencana tubuh makhluk hidup dengan mengaktifkan atau menonaktifkan gen lain di bagian tubuh tertentu (dijelaskan dengan cara yang sangat sederhana). Evolusi gen Hox, misalnya, dapat menjelaskan penampilan tubuh yang lebih kompleks selama periode ini.

Jam molekuler telah menunjukkan bahwa radiasi dari tiga kelas hewan bilateral selama periode Kambrium awal terjadi setelah diversifikasi gen Hox, jadi sayangnya teori ini telah kehabisan tenaga belakangan ini. Jika gen Hox terdiversifikasi sebelum clades, ini tidak akan menjadi penjelasan yang memadai untuk radiasi Kambrium.

  • Anda mungkin tertarik: “Apa itu kodon? Karakteristik dan fungsi”

dilema darwin

Mungkin kita dapat memahami teka-teki bahwa kemunculan spesies dan filum baru yang dipercepat ini mewakili Darwin pada masanya, karena bahkan saat ini jawaban yang sepenuhnya tak terbantahkan tidak dapat diberikan mengenai masalah ini. Pidato Darwin selalu membela suksesi bertahap modifikasi makhluk hidup, fakta yang mengesampingkan munculnya “Big Bang evolusioner”, persis seperti ledakan Kambrium.

Menurut berbagai penelitian, percepatan modifikasi fisik selama Kambrium melebihi 4 kali mekanisme evolusioner saat ini, sedangkan variasi genetik meningkat 5,5 kali. Seperti yang ditunjukkan oleh para profesional di bidang ini yang telah mempelajari fenomena ini selama 20 tahun terakhir, “evolusi yang cukup dipercepat dan berkelanjutan selama beberapa puluh juta tahun dapat menimbulkan ledakan evolusi”, sebuah fakta yang, sampai batas tertentu, setuju dengan postulat awal Darwin.

Benar juga bahwa kolonisasi lingkungan baru dapat mendorong ritme evolusi yang bias dan jauh lebih cepat, karena takson yang memperoleh karakteristik inovatif dapat memerlukan ledakan evolusioner untuk menempati relung baru. Misalnya, jika adaptasi utama adalah perolehan kaki dan jalan keluar ke darat, sampai batas tertentu logis untuk berpikir bahwa mekanisme evolusi akan mempercepat untuk sementara waktu dalam kelompok dengan kaki, seperti yang akan menemukan dirinya dengan ribuan kaki.

relung kosong untuk dieksploitasi sesudahnya. sejarah evolusi yang unik di dalam air.

Ringkasan

Jika kita ingin menunjukkan satu hal dengan semua konglomerasi terminologi, ocehan dan hipotesis ini, sayangnya, ada pertanyaan yang pasti tidak akan pernah bisa dijawab sepenuhnya. Hal ini membuat ilmu filogenetik dan paleontologi menjadi menarik sekaligus membuat frustrasi, karena perdebatan dan renungan berkuasa di dunia di mana kita mencoba menebak apa yang terjadi 530 juta tahun yang lalu.

Ledakan Kambrium, yang mengesankan seperti itu, tetap tanpa jawaban yang pasti.

Referensi bibliografi:

  • Ledakan Kambrium, wikipedia.org. Dikumpulkan pada 15 November di https://es.wikipedia.org/wiki/Explosi%C3%B3n_c%C3%A1mbrica
  • Ledakan Kambrium, Memahami Evolusi.

    Diakses tanggal 15 November di https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/side_o_0/cambrian101_01_sp

  • Marshall, CR (2006). Menjelaskan “ledakan” hewan Kambrium.

    annu. Pdt.

    Planet Bumi. Sci., 34, 355-384.

  • Morris, SC (2000).

    “Ledakan” Kambrium: sekering lambat atau megatonase?. Prosiding National Academy of Sciences, 97(9), 4426-4429.

  • Periode Kambrium, National Geographic.

    Dikumpulkan pada 15 November di https://www.nationalgeographic.es/historia/periodo-cambrico

  • escubre, Buletin berita ilmiah dan budaya, Complutense University of Madrid (UCM). Dikumpulkan pada 15 November di https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-10072/Redescubre%20N%C2%BA7.pdf
  • Wood, R., Liu, AG, Bowyer, F., Wilby, PR, Dunn, FS, Kenchington, CG,; & Penny, A.

    (2019). Catatan terpadu tentang perubahan lingkungan dan evolusi menantang Ledakan Kambrium.

    Ekologi & evolusi alam, 3(4), 528-538.

  • Zhang, X., Shu, D., Han, J., Zhang, Z., Liu, J., & Fu, D. (2014).

    Pemicu ledakan Kambrium: hipotesis dan masalah.

    Penelitian Gondwana, 25(3), 896-909.