La vita sulla terra è iniziata circa 3,7 miliardi di anni fa. Gli organismi microscopici unicellulari della Terra primordiale si sono evoluti a un ritmo graduale nel corso di miliardi di anni. Fino a circa 543 milioni di anni fa, gli organismi viventi erano davvero semplici. Erano composti principalmente da singole cellule e poche colonie multicellulari. Mentre questi organismi viventi si stavano evolvendo, il ritmo era piuttosto lento. Questo fino a quando un drammatico evento evolutivo ha dato origine a una sorprendente diversità di animali. Questo evento è popolarmente indicato come l’esplosione del Cambriano.
Cos’è l’esplosione del Cambriano?
Molti nuovi organismi si sono evoluti durante l’esplosione del Cambriano
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Il termine esplosione cambriana si riferisce a un breve periodo nella storia geologica caratterizzato dall’emergere di molti organismi nuovi e diversi. Spesso indicato come il big bang biologico o la diversificazione cambriana, l’evento ha visto la comparsa di molti importanti phyla di organismi che costituiscono molte forme di vita animale moderna ed estinta.
L’esplosione del Cambriano è avvenuta tra 541 milioni e 530 milioni di anni fa. Questo era all’inizio del periodo Cambriano. Queste diverse forme di vita sono apparse in un periodo relativamente breve di 25 milioni di anni.
Sebbene 25 milioni di anni sembrino lunghi, è stato un tempo relativamente breve rispetto a quanto normalmente richiederebbe l’evoluzione. Poiché questo periodo di diversità della vita è avvenuto “all’improvviso”, è stato definito “esplosione”.
È interessante notare che l’esplosione del Cambriano non è la prima volta che la vita sulla terra ha saltato molti anni sulla tendenza evolutiva prevista. Un rapido cambiamento nel ritmo evolutivo come questo è stato osservato molte altre volte nella documentazione sui fossili, di solito dopo grandi eventi di estinzione. Tuttavia, l’esplosione del Cambriano è stato il primo evento come questo che abbiamo registrato e sicuramente uno dei più drammatici.
La vita dopo l’esplosione del Cambriano
Forme di vita complesse con caratteristiche simili agli animali moderni iniziarono a formarsi dopo l’esplosione del Cambriano
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Prima dell’esplosione del Cambriano, la vita sulla terra era piuttosto semplice. La vita era ristretta all’oceano ed era principalmente sotto forma di organismi unicellulari. L’esplosione del Cambriano ha dato origine a forme di vita complesse con molte delle caratteristiche viste negli animali odierni.
L’esplosione del Cambriano segna l’inizio di molti dei principali phyla che compongono la vita animale. Molti dei phyla moderni che vediamo oggi (tra 20 e 35) e diversi phyla estinti si sono evoluti durante il periodo di 25 milioni di anni dell’esplosione del Cambriano. Sebbene molti di questi gruppi si estinsero negli anni successivi, molti dei phyla moderni di successo ancora in circolazione oggi si sono evoluti anche durante questo periodo.
Forse il gruppo più importante di organismi che si sviluppò durante l’esplosione del Cambriano furono gli artropodi e le spugne. Erano il gruppo tassonomico più numericamente dominante durante il Cambriano. Molti membri di questo gruppo hanno sviluppato gusci chitinosi che li proteggevano dai predatori. Le conchiglie assicuravano anche che fossero ben conservate nei reperti fossili.
Sebbene la vita sulla terra sia diventata più diversificata dopo l’esplosione del Cambriano, la maggior parte degli organismi che si sono sviluppati vivevano ai margini poco profondi degli oceani del mondo. Non c’era vita sulla terra, ad eccezione dei cianobatteri (alghe blu-verdi) che vivevano in sedimenti umidi.
La vita del Cambriano era scarsa in mare aperto. Tuttavia, gli organismi che vivevano nella parte poco profonda del fondo marino erano piuttosto diversi. Alcuni degli organismi più importanti che si sono sviluppati durante l’esplosione del Cambriano includono:
- Anomalocaris
- Trilobiti
- Molluschi
- Spugne
- Artropodi
Cosa ha causato l’esplosione del Cambriano?
Una teoria è che l’aumento dei livelli di ossigeno potrebbe aver innescato l’esplosione del Cambriano
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Gli scienziati non sono esattamente sicuri di ciò che ha dato origine alla rapida evoluzione degli organismi all’inizio del Cambriano. Tuttavia, la teoria più diffusa è che un rapido aumento dei livelli di ossigeno nell’atmosfera terrestre potrebbe averlo innescato.
Un’altra teoria lega la rapida evoluzione alla formazione dello strato di ozono terrestre. Questo strato di gas protegge il pianeta dai raggi UV diretti, che hanno effetti dannosi sulle molecole di DNA. L’ambiente favorevole ha innescato l’esplosione di molte nuove forme di vita complesse.
Alcuni esperti propongono anche una teoria che indica l’evoluzione biologica degli organismi come motivo dell’esplosione. Ad esempio, una corsa agli armamenti biologici tra prede e specie predatrici potrebbe aver reso necessaria una rapida evoluzione da entrambe le parti. Le specie di predatori e prede probabilmente hanno sviluppato nuovi tratti e geni per adattarsi meglio l’uno all’altro. Ciò è avvenuto in brevissimo tempo per garantire la continuazione di entrambi i gruppi.
Perché l’esplosione del Cambriano è importante?
L’esplosione del Cambriano ha un posto importante nella teoria dell’evoluzione
Nobu Tamura (http://spinops.blogspot.com) / CC BY 3.0 – Licenza
L’esplosione del Cambriano ha avuto un enorme impatto sulla vita sulla terra e sulla nostra attuale comprensione di quel periodo storico. Possiamo esaminare l’impatto dell’esplosione in base ai suoi effetti sulla nostra comprensione della teoria dell’evoluzione e dei reperti fossili.
Esplosione Cambriana e Teoria dell’Evoluzione
Per molti anni, la rapida comparsa di nuova fauna in un breve periodo è stata usata come argomento contro la teoria della selezione naturale di Charles Darwin.
Su scale temporali evolutive, 25 milioni di anni erano un tempo così breve da sembrare incoerente con il ritmo graduale del cambiamento evolutivo proposto da Darwin. Sebbene l’esplosione cambriana sollevi diverse questioni vitali sulla teoria dell’evoluzione, non contraddice la sua correttezza.
Al centro stesso della teoria dell’evoluzione, propone che tutte le specie viventi si siano evolute da un antenato comune. Mentre l’esplosione del Cambriano ha portato all’evoluzione di molti organismi con diversi piani corporei, c’è ancora un legame tra molti phyla animali che si sono sviluppati all’epoca e la loro moderna progenie. Ad esempio, anche se i cordati (un gruppo di organismi caratterizzati da un cordone nervoso, una notocorda e tasche branchiali) sono apparsi molto più tardi nella storia evolutiva, la fauna cambriana che si è evoluta durante l’esplosione biologica aveva creature dal corpo molle con tracce di queste caratteristiche.
Esplosione del Cambriano e Registri fossili
Sebbene la vita vegetale e animale sia iniziata molto prima del Cambriano, i geologi considerano il Cambriano l’inizio della scala temporale geologica. Questo perché l’esplosione del Cambriano segnò l’evoluzione di organismi con parti dure che potevano essere conservate nelle rocce. Prima di allora, la maggior parte degli organismi sulla terra aveva tessuti molli che difficilmente si fossilizzavano.
Durante il big bang biologico, molti gruppi di animali hanno sviluppato parti dure. Molti esperti ritengono che ciò sia dovuto all’aumento dei livelli di ossigeno nell’atmosfera, che ha innescato la produzione di collagene in questi organismi. Potrebbe anche essere dovuto ad un aumento della concentrazione di carbonati negli oceani del periodo Cambriano.
Un altro grande cambiamento durante questo periodo include lo sviluppo di organismi che si nascondono nei sedimenti sul fondo del mare invece di viverci sopra. Ciò ha facilitato la conservazione di loro o delle prove della loro vita nei reperti fossili, rendendo l’esplosione un periodo importante nella storia geologica.
Conclusione
La maggior parte degli scienziati concorda sul fatto che un evento significativo sia accaduto all’inizio del periodo Cambriano e questo evento è significativo per la storia geologica e la nostra comprensione dell’evoluzione. Tuttavia, possiamo solo speculare su cosa abbia innescato questo evento e cosa sia realmente accaduto durante questo periodo relativamente breve.
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