Cambrian este prima perioadă geologică a Erei Paleozoic. Această perioadă s-a întins pe 55 milioane de ani, din urmă cu 541 milioane de ani până în urmă cu 485,4 milioane de ani, și a marcat o explozie a evoluției vieții de pe Pământ, cunoscută sub denumirea de ”Explozia din Cambrian”. Printre animalele care au evoluat în această perioadă se numără cordatele (animale cu tub neural dorsal), brahiopodele (animale cu corpul dur, asemănătoare scoicilor) și artropodele (strămoșii păianjenilor, insectelor și crustaceelor).
Deși există unele dezbaterii științifice în privința straturilor de fosile care ar trebui să marcheze începutul Cambrianului, Comisia Internațională pentru Stratigrafie plasează limita inferioară a perioadei în urmă cu 541 milioane de ani, când au apărut pentru prima dată în înregistrările fosile viermii care își săpau tuneluri orizontale. Sfârșitul Cambrianului este marcat de dovezile fosile ale unui eveniment de extincție în masă, care a avut loc în urmă cu aproximativ 485,4 milioane de ani. După Cambrian a urmat Ordovicianul.
Perioada își trage numele de la ”Cambria”, denumirea romană pentru Țara Galilor, unde Adam Sedgwick, unul dintre pionierii geologiei, a studiat straturile de roci. Charles Darwin a fost unul dintre elevii săi. (Sedgwick, însă, nu a acceptat niciodată teoria evoluției și selecției naturale a lui Darwin.)
Climatul din Cambrian
La începutul Cambrianului, Pământul era, în general, rece, dar se încălzea treptat, pe măsură ce ghețarii de la sfârșitul Proterozoicului începuseră să se retragă. Dovezile tectonice sugerează că Rodinia, continentul unic din acea perioadă, s-a rupt în două continente până la mijlocul Cambrianului. Gondwana, situat lângă Polul Sud, era supercontinentul din care mai târziu s-au format cea mai mare parte a maselor de pământ ce compun Africa, America de Sud, Australia, Antarctica și părți ale Asiei. Laurentia, situat în apropierea ecuatorului, era compus din masele de pământ care astăzi formează America de Nord și părți ale Europei. Creșterea suprafețelor de coastă și inundațiile cauzate de retragerea ghețarilor au dus la apariția unor medii marine cu apă puțin adâncă.
În acel moment nu exista viață pe uscat; toată viața era acvatică. Chiar la începuturile Cambrianului, fundul mării era acoperit de un ”covoraș” de viață microbiană, situat deasupra unui strat gros de noroi lipsit de oxigen. Primele forme de viață pluricelulare evoluaseră la sfârșitul Proterozoicului și se hrăneau cu acești microbi. Aceste organisme pluricelulare au fost primele care au arătat dovezi ale simetriei bilaterale.
Acești ”viermi” aproape microscopici au început să sape tuneluri, amestecând și oxigenând noroiul de pe fundul oceanului. Concentrația de oxigen dizolvat din apă era în creștere datorită prezenței cianobacteriilor. Primele animale care și-au dezvoltat exoschelete din carbonat de calciu au construit recife de corali.
În perioada de mijloc a Cambrianului a avut loc un eveniment de extincție. Multe dintre organismele care construiau recife au murit, la fel ca majoritatea trilobiților primitivi. Unele ipoteze sugerează că motivul acestei extincții a fost o epuizare temporară a oxigenului cauzată de ridicarea apei oceanice reci de la adâncime. Aceste fenomen a dus, în final, la formarea unei varietăți de medii marine, de la adâncurile oceanului până la ape de coastă puțin adânci. Oamenii de știință cred că această creștere a nișelor ecologice disponibile a dus la o diversificare abruptă a formelor de viață, cunoscută sub denumirea de ”Explozia din Cambrian”.
Fosilele din Cambrian
Oamenii de știință au descoperit cele mai bune specimene din Cambrian în straturile de fosile din formațiunile Sirius Passet (Groenlanda), Chenjiang (China) și Burgess Shale (Columbia Britanică). Aceste formațiuni sunt remarcabile, deoarece condițiile de fosilizare au dus la amprente atât ale părților dure ale corpului, cât și ale părților moi și la cele mai complete înregistrări ale varietății organismelor vii din Cambrian.
Formațiunea Sirius Passet conține fosile de la începutul Cambrianului. Artropodele sunt cele mai abundente, deși grupurile descoperite nu sunt atât de diverse cum sunt cele din formațiunea Burgess Shale, mai târzie.
Sirius Passet prezintă primele indicii fosile ale relației complexe pradă-prădător. De exemplu, Halkieria erau animale de forma unui melc, cu o calotă la ambele capete. Restul corpului era acoperit cu plăci cornoase mici, așezate peste un ”picior” moale ca de melc. Nu este clar dacă aceste organisme sunt mai înrudite cu anelidele, cum ar fi râmele și lipitorile din zilele noastre, sau sunt doar moluște primitive. Unele exemplare au fost descoperite în poziții defensive încovoiate, la fel ca unele astropode de astăzi (Oniscidea). Relațiile pradă-prădător oferă presiuni de selecție intense, care duc la schimbări evolutive rapide.
Fosilele din Burgess Shale sunt din Cambrianul târziu, când diversitatea crescuse în mod dramatic. În această formațiune există cel puțin 12 specii de trilobiți, în timp ce în Sirius Passet există doar două. Este clar că până în acest moment existau reprezentanți ai fiecărei încrengături de animale, cu excepția briozoarelor.
Cel mai mare prădător era Anomalocaris, un animale care înota liber prin flexarea corpului său lobat. Avea ochi compuși adevărați și două apendice prevăzute cu gheare în fața gurii. A fost cel mai mare și mai înfricoșător prădător din Cambrian, dar nu a supraviețuit în Ordovician.
Cel mai vechi animal cordat, Pikaia, avea o lungime de aproximativ 4 cm. Pikaia mai avea un cordon nervos care era vizibil sub forma unei creste ce începea din spatele capului și se termina aproape de capătul opus al corpului. Detaliile fine conservate în formațiunea Burgess Shale arată clar că Pikaia avea structura musculară segmentată a cordatelor și vertebratelor ulterioare. Haikouichythes, considerat de unii cercetători primul pește fără fălci, a fost, de asemenea, descoperit în Burgess Shale.
Cambrianul s-a încheiat printr-un eveniment de extincție în masă. Sedimentele de la începutul Ordovicianului, descoperite în America de Sud, sunt de natură glaciară. James F. Miller de la Universitatea de Stat din Southwest Missouri a sugerat că ghețarii și climatul rece ar fi putut cauza extincția în masă a faunei care evoluase în oceanele calde din Cambrian. De asemenea, gheața ar fi blocat o parte însemnată a apei oceanice, reducând oxigenul din apă și zona disponibilă pentru speciile de apă puțin adâncă.
Sursa: Live Science.