Livets historie og fossilregistret

Fossilregistret bevarer livets historie over mere end tre milliarder år, fra de tidligste mikrober til mangfoldigheden af planter og dyr, som aflæst fra klipper af successive aldre.

Definition

Fossilregistret er den samlede mængde af bevarede rester og spor af tidligere liv i klipperegistret, og livets historie er den rekonstruerede sekvens af organismers oprindelse, diversificering og udskiftning gennem geologisk tid.

Scope

Dette emne dækker det brede mønster af livets historie som dokumenteret af fossiler: oprindelsen og den tidlige dominans af mikrobielt liv, fremkomsten af komplekse flercellede organismer og den kambriske diversificering, samt de store overgange for planter og dyr. Det behandler fossilregistret som et geologisk arkiv, der supplerer den biologiske evolution.

Core questions

• Hvornår og hvordan opstod livet først, og hvorfor var det mikrobielt så længe?
• Hvad var den kambriske eksplosion, og hvorfor er den betydningsfuld?
• Hvor komplet og skævt er fossilregistret som bevis på tidligere liv?

Key theories

Den lange mikrobielle forhistorie

I det meste af Jordens historie var livet mikrobielt, med prokaryoter og senere encellede eukaryoter dominerende; stigningen i atmosfærisk ilt fra fotosyntetiske mikrober banede vejen for komplekst liv.

Kambrisk diversificering af dyr

Nær starten af Kambrium diversificeredes dyrenes kropsplaner hurtigt i fossilregistret, hvilket markerede fremkomsten af de fleste store grupper af komplekse dyr over et geologisk kort interval.

Mechanisms

Organismer bevares som fossiler, når deres rester eller spor begraves og litificeres, før de nedbrydes, en proces der er stærkt skævvredet mod hårde dele og visse miljøer. Aflæsning af fossiler i stratigrafisk rækkefølge afslører gruppernes fremkomst, diversificering og uddøen gennem tiden, mens huller og skævheder i bevaringen skal tages i betragtning ved rekonstruktion af livets historie.

Clinical relevance

Fossilregistret danner det empiriske grundlag for biostratigrafisk korrelation og datering, dokumenterer langsigtet biodiversitet og dens reaktioner på miljøændringer, og leverer kontekst for forståelsen af nutidig uddøen og økosystemændringer.

History

Cuvier fastslog, at fossiler dokumenterer uddøde organismer i begyndelsen af det nittende århundrede. Opdagelser i det tyvende århundrede, herunder Walcotts Burgess Shale og anerkendelsen af prækambriske mikrobielle fossiler, udvidede den kendte historie om livet enormt, og moderne palæobiologi integrerer disse med evolutionære og geokemiske beviser.

Debates

Realiteten og tempoet i den kambriske eksplosion

Hvorvidt den kambriske diversificering var en ægte pludselig evolutionær begivenhed eller et artefakt af forbedret bevaring og den første fremkomst af hårde dele, debatteres fortsat blandt palæontologer.

Key figures

• Andrew Knoll
• Michael Benton
• Charles Walcott
• Georges Cuvier

Seminal works

• knoll2003
• benton2014

Frequently asked questions

Hvorfor er fossilregistret ufuldstændigt?

De fleste organismer nedbrydes uden at blive bevaret, og fossilisering favoriserer hårdskallede livsformer i miljøer, hvor hurtig begravelse finder sted; efterfølgende erosion og metamorfose ødelægger også fossiler, så registret fanger kun et lille, skævt udsnit af tidligere liv.