캄브리아기 폭발을 촉발시킨 것은 무엇입니까?

일련의 어둡고 험준한 피나클이 나미비아의 잔디 평원 위로 80m 상승합니다. 봉우리는 과거의 문명의 매장 고분 또는 시대에 의해 묻혀있는 광대 한 피라미드의 끝과 같은 고대의 것을 염두에 둡니다.,

돌 형성은 실제로 퇴색 한 제국의 기념물이지만 인간의 손으로 깎은 것은 아닙니다. 그들은 절정초에 의해 건축 박테리아에 얕은 바다 바닥 543 만년 전에 시간으로 알려진 Ediacaran 기간입니다. 이 암초들이 점령 한 고대 세계는 진정으로 외계인이었습니다. 대양은 현대 물고기가 빨리 창립하고 거기에서 죽을 정도로 작은 산소를 보유했습니다. 끈적끈적한 매트의 미생물에 덮이 바다 바닥에서 시간,그리고 그 담요 살의 다양한 수수께끼의 동물 그의 몸이 닮은 것,얇은 누비습니다., 대부분은 정지 상태 였지만 몇 명은 점액 위에 맹목적으로 사행하여 미생물을 방목합니다. 이 시점에서 동물의 삶은 간단했고 포식자는 없었습니다. 그러나 진화론 적 폭풍은 곧이 조용한 세상을 뒤엎을 것입니다.

이내에 몇 백만 년,이순한 생태계 것이 사라지고 방법을 제공하는 세계에 의해 지배되는 높은 모바일 사는 동물 섬 현대적인 해부학적 기능입니다. 기 폭발을,그것은이라고,생산 동물 다리와 화합물,눈으로 벌레 깃털 아가미와 신속식 분쇄 할 수있는 먹이를 치아-테 턱이 있습니다., 생물 학자들은이 진화론 적 파열에 불을 붙인 것에 대해 수십 년 동안 논쟁 해왔다. 일부 생각하는 가파른 상승에서 산소를 촉발을 변경하는 반면,다른 사람이 말하는 이들에게 개발의 몇 가지 주요 진화하는 혁신과 같은 비전입니다. 정확한 원인은 그 당시의 물리적 및 화학적 환경에 대해 알려진 것이 거의 없기 때문에 부분적으로 애매하게 남아있었습니다.

그러나 지난 몇 년 동안,발견하기 시작했다 얻을 수 있을 밝히는 단서의 종말에 대해 Ediacaran., 증거를 수집에서 나미비아초와 다른 사이트에 제안 이 이론은 지나치게 단순하는 웨일스 폭발하는 실제로 등장의 복잡한 상호 작용 사이 작은 환경 변화가 트리거되는 주요 진화 발전이 있습니다.

일부 과학자들은 지금 생각하는 작은,아마도시 증가하는 산소에서 갑자기 넘어 생태계값화의 출현을 육식 동물이다. 의 상승 carnivory 것이라는 설정 진화하는 군비 경쟁을 주도하는 버스의 복잡한 체형과 행동을 채우는 바다를 오늘입니다., 캐나다 킹스턴에있는 Queen”S University 의 palaeobiologist 인 Guy Narbonne 은”이것은 지구 진화에서 가장 중요한 사건입니다. “산소화에 의해 가능하게 된 퍼베이시브 육식의 출현은 주요 방아쇠 였을 가능성이 높습니다.”

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현대 세계에서,그것은”s 쉽게 잊는 복잡한 동물은 상대적으로 이민자들. 때문에 생명이 먼저 등장 이상 3 억년 전에 단세포 생물 지배 행성의 대부분의 역사입니다., 번성하는 환경에서는 부족한 산소,그들은 그에 의존합물과 같은 이산화탄소,황 함유 분자 또는 철 미네랄로 작동하는 산화제를 뜨 음식입니다. 지구의 미생물 생물권의 대부분은 여전히 이러한 혐기성 통로에서 살아남습니다.그러나 동물은 산소에 달려 있습니다. 산소 존재 하에서 음식을 대사하는 과정은 대부분의 혐기성 경로보다 훨씬 많은 에너지를 방출합니다., 동물에 의존하는 이 강력한 제어,연소를 운전한 에너지 배고픈 혁신은 근육으로,신경 체계 및 도구의 방어 및 carnivory—mineralized 껍질,외골격은 치아의 모습을 보여주었습니다.

주어진 중요성은 산소의 동물에 대한 연구진은 의심이 갑자기 증가한 가스에서 가까운 현대적인 수준에서 바다에 박차를 가할 수 있는 웨일스의 폭발이다. 을 테스트하는 아이디어,그들은 공부 고대 바다 침전물시 Ediacaran 및 웨일스 기간 동안 함께서 실행에 대한 635million485 백만 년 전입니다.,

나미비아,중국 및 다른 관광 명소,전세계 연구를 수집하고 있는 한 번 고대제 판사 인상을 당신의 자녀를 드레,그리고 분석하는 금액의 철,몰리브덴 및 다른 금속합니다. 금속”가용성에 크게 의존 산소의 양을 현재,그래서 금액 및 종류의 금속에 고대의 퇴적암 반영 얼마나 많은 산소에서 물을 때는 퇴적물이 형성된다.,

이러한 프록시는 것 같았음을 나타내는 산소 농도에서 바다에 여러 단계에 접근,오늘날”s-표면 농도에서 시작하의 웨일스의 주위에,541 백만 년 전보다—현대적인 동물들이 갑자기 나타났고 다양합니다. 이것은 진화론 적 폭발의 핵심 방아쇠로서 산소의 아이디어를지지했다.

그러나 작년에 고대 해저 퇴적물의 주요 연구 1 이 그 견해에 도전했다., 에릭 스 펄링,고생물학자 스탠포드 대학교,캘리포니아에서의 데이터베이스를 컴파일 4,700 철에서 측정한 바위,세계에 걸친 Ediacaran 및 웨일스 기간입니다. 그와 그의 동료들을 찾지 못했습니다 통계적으로 중요한 비율의 증가 호를 무산소 물 경계에서 사 Ediacaran 및 캠브리언.Sperling 은”모든 산소화 사건은 사람들이 일반적으로 고려한 것보다 훨씬 작았 음에 틀림 없다”고 결론 지었다. 대부분의 사람들은”산소화 사건이 본질적으로 산소를 본질적으로 현대 수준으로 끌어 올렸다 고 가정합니다., 그리고 그것은 아마도”t 사건”이었을 것이라고 그는 말합니다.

최신의 결과를 한 번에 올 때 과학자들은 이미 재 어떤 일이 일어나고 있었는 바다의 산소 수준이 매우 중요 기간입니다. 도널드 Canfield,a geobiologist 대학에서의 남쪽에 덴마크 오덴세,의혹하는 산소 제한하는 요인에 대한 이른 동물입니다. 에 발표 된 연구는 지난 month2,그와 그의 동료는 산소 수준은 이미 충분히 높은 지원하는 간단하는 동물과 같은 스폰지,의 수백만의 수백 년 전에 그들은 실제로 나타났다., 캄브리아기 동물은 초기 스폰지보다 더 많은 산소가 필요했을 것이라고 캔 필드는 인정한다. “그러나 당신은 Ediacaran/Cambrian 경계를 가로 질러 산소의 증가가 필요하지 않습니다.”라고 그는 말합니다.

“산소의 역할에서 기원의 동물들이 토론”라고 디모데 Lyons,a geobiologist 캘리포니아 대학교,리버사이드 등이 있습니다. “사실,그것은”지금보다 더 토론 된 적이 없습니다.,”언스는 역할은 산소를 위한 진화의 변화,그러나 자신의 work3 을 가진 몰리브덴 및 기타 미량 금속 제안이 증가에서 산소 전에는 웨일스 대부분 임시 봉우리는 지속되었고 몇 백만 년 만에 점차적으로 강화 상승(볼 때”삶이 빨라”).

현대 거울

스 펄링은 보였으로 통찰력을 위한 Ediacaran 바다에 의해 공부하고 산소를 고갈된 지역에서 현대적인 바다 전세계., 그는 생물 학자들이 통상적으로 산소가 동물의 진화를 어떻게 형성했는지에 대해 생각하는 잘못된 접근법을 취했다고 제안합니다. 으로 풀링 및 분석 이전에 출판된 데이터의 일부는 자,그는 작은 벌레에서 살아남 지역은 바다 바닥에는 산소 수준이 매우 낮은 0.5%이하의 평균 해 표면 농도. 이러한 산소가 부족한 환경에서 식품 웹은 간단하며 동물은 미생물을 직접 먹습니다. 바다 바닥의 산소 수준이 조금 더 높은 곳에서는 약 0 입니다.,5-3%의 농도 바다에서 표면 동물은 풍부하지만 자신의 음식줄을 남아 있을 제한:동물들도 먹이에서 미생물 오히려됩니다. 그러나 3%에서 10%의 산소 수준 사이의 어딘가에서 포식자가 나타나 다른 동물을 소비하기 시작합니다.4.

진화에 대한이 발견의 의미는 심오하다고 Sperling 은 말합니다.캄브리아기 직전에 발생했을 것이라고 생각하는 완만 한 산소 상승은 큰 변화를 촉발시키기에 충분했을 것입니다., “는 경우에는 산소 수준이었 3%고 그는 과거 10%임계값,는 것에 큰 영향을 미쳤기,동물 진화”라고 말합니다. 가 그냥 그렇게 많은 동물의 생태,라이프 스타일과 본체 크기는 것을 극적으로 변화를 통해 그 수준이다.”

들이 점차적으로의 포식에 의해 구동되는 작은 상승 산소,이 문제를 의미에 대한 Ediacaran 동물이 부족한 분명한 방어. “당신이”다시 찾고 부드러운 바디,주로 움직이지 형태는 아마 그들의 삶을 살고 영양분을 흡수해 그들의 피부를 통해”라고 말한다.,

연구의 이러한 고대 나미비아 산호초는 동물은 참으로 시작을 가을 먹이 육식 동물의 말에 Ediacaran. 때 palaeobiologist 레 목재 대학에서의 에든버러,영국,조사한 바위 구조물,그 장소는 원시적 동물이라고 Cloudina 촬영했 부품의 미생물습니다. 오히려 보다 확산을 통해 바다의 바닥,이러한 원뿔 모양의 생물이 살았기에 식민지는 숨겨지은 그들의 취약한 몸에서 부품 육식 동물—생태 동적인에서 발생하는 현대 reefs5.,

Cloudina 는 단단하고 광물 화 된 외골격을 성장시킨 것으로 알려진 최초의 동물 중 하나였습니다. 그러나 그들은 혼자가 아니 었습니다. 두 개의 다른 종류의 동물들에서초한 광물 부분을 제안하는 여러,관련이 없는 그룹의 진화 골격 껍질이 같은 시간입니다. “해골은 생산 비용이 상당히 비쌉니다.”라고 우드는 말합니다. “그것은”매우 만들어 낸다는 것은 매우 어려운 일이 아닌 다른 이유로 방어는 이유에 대한 동물이 없을 만드는 해골에 대한 자체입니다.”우드는 해골이 새로 진화 한 육식 동물에 대한 보호를 제공했다고 생각합니다., 그 시대의 일부 Cloudina 화석은 심지어 과학자들이 생물”shells6 에 구멍을내는 공격자의 표식으로 해석하는 측면에 구멍이 있습니다.

고생물학 자들은 동물들이 늦은 Ediacaran 에 의해 서로 먹기 시작했다는 다른 힌트를 발견했다. 나미비아,호주 및 뉴펀들랜드에서 캐나다,일부 바다면 퇴적물을 보존하는 특별한 형식의 터널에 의해 알 수없는,wormlike creature7. 라 Treptichnus 굴,이 굴에 들점,또 다시면 육식 동물이 아래의 미생물 매트 체계적으로 조사를 위해 동물을 먹이다., 이 Treptichnus 굴을 닮은 그들의 현대 priapulid,또는”음”,벌레—왕성하는 육식 동물을 사냥에 매우 유사한 방법에 현대적인 바다 floors8.

이 시점에서 포식의 증가는 크고 앉아있는 Ediacaran 동물을 큰 불이익에 빠뜨렸다. “아무것도하지 않고 앉아 있으면 책임이됩니다.”라고 Narbonne 은 말합니다.

세계에서 3D

순간의 전환에서 Ediacaran 을 웨일스의 세계 기록에서 이 시리즈의 둥근 돌 바위에 고대 빙하에서 남쪽 가장자리의 뉴펀들랜드., 그 경계 아래에는 지구상에 마지막으로 기록 된 그러한 화석 인 퀼트 에디 아카 란 동물이 남긴 인상이 있습니다. 그냥 1.2 미터,그들은 회색 siltstone 보유 산책로의 스크래치,생각되었습니다 동물에 의해 외골격으로 걸어서 다관절 다리—초기의 증거를 절지동물에 지구”s history.

No 는 방법을 알고 많은 시간이 전달되는 중간에 바위—아마도 작은 몇 세기나 몇 천년 동안 말한다., 그러나 중에는 짧은 기간에,부드러운 바디,고정 Ediacaran 동물은 갑자기 사라졌고,구동에 의해 멸종 육식,그는 제안합니다.이것은 지구 진화에서 가장 중요한 사건입니다.”

나르는 밀접하게 연구는 몇 가지 동물 살아남은 이 전,그리고 그의 연구 결과는 그들 중 일부는 인수했는 새로운,더 복잡한 형태의 행동을 했다. 가장 좋은 단서는 미생물 매트에 방목 한 평화 롭고 벌레 같은 동물들이 남긴 흔적에서 비롯된 것입니다., 초기 산책로에서 약 555 만 년 전 구불 구불하고 십자 우연히 나타내는 가난하게 개발하는 신경계할 수 없었던 감각이나 반응하는 기타 초식 동물이스 근처에 혼자 있습니다. 그러나 끝에 Ediacaran 으로 일찍기,산책로를 더 정교:생물 조각된 엄격한집 및 보았다고 간격이,평행선을 통해 퇴적물에서 볼 수 있었습니다. 어떤 경우에,매력적인을 먹의 흔적이 갑자기 전환을 직선으로는 나르본으로 해석하 잠재력의 증거를 회피하지 않는 predator9.,

방목 스타일의 이러한 변화는 캄브리아기 초기에 시작된 미생물 매트의 단편화에 기여했을 수 있습니다. 그의 변화는 바다 바닥은 말한다,”되었을 수 있는 가장 깊은 변화에서 생명의 역사 지구상에서”제 10 조,제 11. 매트는 이전에 플라스틱 랩의 코팅처럼 해저를 덮었으며,기본 퇴적물은 대부분 무산소이며 동물에게 한계를 벗어났습니다. 기 때문에 동물들 수 없습 굴 깊이에서 Ediacaran,그는”매트는 생명의 두 차원”., 때 방목하는 기능이 향상되고,동물 침투 매트 및 퇴적물이 거주에 대한 첫 번째 시간 열 3D world.

트랙에서 초기 쇼는 동물에 시작하여 여러 굴 센티미터로 퇴적물 아래,매트는에 대한 액세스를 제공 이전에 숨은 영양분으로부터 피난처 육식 동물이다. 동물이 반대 방향으로 갔을 수도 있습니다., 스 펄링는 피하기 위해 필요 육식(고 먹이를 추구하)구동 수 있습 동물을 물 위의 열 해저는 곳,강화된 산소 수준이 그들을 사용하여 에너지 소비를 통해 수영을 한다.

새로운 증거에 대한 산소계 및 생태도 빛을 발산에서 또 다른 주요 진화하는 질문했을 때 동물에서 비롯된 것일까요? 첫 패배를 모르는 화석의 동물에만 나타납 580 억년 전이지만,유전자 증거를 나타내는 기본적인 동물을 그룹으로 발생한 멀리로는 700 만~800 만 년 전입니다., Lyons 에 따르면,그 해결책은 산소 수준이 약 8 억년 전에 현대 수준의 아마도 2%또는 3%로 상승한 것일 수 있습니다. 이러한 농도는 오늘날 바다의 산소 부족 지역에서와 마찬가지로 작고 단순한 동물을 지탱할 수있었습니다. 그러나 큰 몸을 가진 동물은 에디 아카 란에서 산소 수준이 더 높아질 때까지 진화 할 수 없었습니다.

산소가 복잡한 동물의 모습에 어떤 영향을 주 었는지 이해하면 과학자들이 암석에서 미묘한 단서를 더 애타게해야합니다., “우리는”ve 도전적인 사람들은 작업에서 화석을 묶는 그들의 화석에 더 가깝게는 우리의 산소 프록시가”라고 말한 언스. 그것은 것입니다 의미를 해독하이 무엇 산소 수준에 다른 고대 환경과 사람들을 연결하는 값의 종류와 특성에 의해 전시 동물의 화석을 발견에서 동일한 위치.

지난 가을,우즈는 그 목표를 염두에두고 시베리아를 방문했습니다. 그녀는 Ediacaran 의 쇠퇴 시절부터 Cloudina 와 다른 skeletonized 동물 인 Suvorovella 의 화석을 수집했습니다., 사람들이 그녀에게 기회를 수집하는 화석에서 많은 다른 깊이에서 고대의 바닷가에서 산소가 더 풍부한 표면의 물을 더 깊은 지역이 있습니다. 나무 계획을 찾기 위해 패턴에 있는 성장하고 강하다는 해골을지 여부,그들이 아래에서 공격하여 육식과는지의 이유를 명확한 링크와 함께 산소 수준은 없다고 말합니다. “그래야만 이야기를 골라 낼 수 있습니다.”