Elämän historia ja fossiiliaineisto

Fossiiliaineisto tallentaa elämän historian yli kolmen miljardin vuoden ajalta, varhaisimmista mikrobeista kasvien ja eläinten monimuotoisuuteen, luettuna peräkkäisten aikakausien kivistä.

Definition

Fossiiliaineisto on menneen elämän säilyneiden jäännösten ja jälkien kokonaisuus kiviaineistossa, ja elämän historia on rekonstruoitu järjestys eliöiden alkuperästä, monimuotoistumisesta ja vaihtuvuudesta geologisen ajan kuluessa.

Scope

Tämä aihe kattaa elämän historian laajan kaavan fossiilien dokumentoimana: mikrobielämän alkuperän ja varhaisen hallitsevuuden, monisoluisten eliöiden nousun ja kambrikauden monimuotoistumisen sekä kasvien ja eläinten suuret siirtymät. Se käsittelee fossiiliaineistoa geologisena arkistona, joka täydentää biologista evoluutiota.

Core questions

• Milloin ja miten elämä ilmestyi ensimmäisen kerran, ja miksi se oli mikrobiaalista niin pitkään?
• Mikä oli kambrikauden räjähdys ja miksi se on merkittävä?
• Kuinka täydellinen ja puolueellinen fossiiliaineisto on todisteena menneestä elämästä?

Key theories

Pitkä mikrobiaalinen esinäytös

Suurimman osan Maan historiasta elämä oli mikrobiaalista, ja prokaryootit ja myöhemmin yksisoluiset eukaryootit olivat hallitsevia; ilmakehän hapen lisääntyminen fotosynteettisistä mikrobeista loi pohjan monimutkaiselle elämälle.

Eläinten kambrikauden monimuotoistuminen

Kambrikauden alussa eläinten ruumiinrakenteet monimuotoistuivat nopeasti fossiiliaineistossa, mikä merkitsi useimpien suurten monimutkaisten eläinryhmien ilmestymistä geologisesti lyhyen ajanjakson aikana.

Mechanisms

Eliöt säilyvät fossiileina, kun niiden jäännökset tai jäljet hautautuvat ja litifioituvat ennen kuin ne hajoavat, mikä on prosessi, joka suosii voimakkaasti kovia osia ja tiettyjä ympäristöjä. Fossiilien lukeminen stratigrafisessa järjestyksessä paljastaa ryhmien ilmestymisen, monimuotoistumisen ja sukupuuttoon kuolemisen ajan kuluessa, kun taas säilymisen aukot ja vinoumat on otettava huomioon elämän historiaa rekonstruoitaessa.

Clinical relevance

Fossiiliaineisto tarjoaa empiirisen perustan biostratigrafiselle korrelaatiolle ja ajoitukselle, dokumentoi pitkäaikaista biodiversiteettiä ja sen vasteita ympäristömuutoksiin sekä tarjoaa kontekstin nykyisen sukupuuttoon kuolemisen ja ekosysteemimuutosten ymmärtämiselle.

History

Cuvier osoitti 1800-luvun alussa, että fossiilit tallentavat sukupuuttoon kuolleita eliöitä. 1900-luvun löydöt, mukaan lukien Walcottin Burgess Shale ja prekambrikauden mikrobifossiilien tunnistaminen, laajensivat valtavasti tunnettua elämän historiaa, ja moderni paleobiologia yhdistää nämä evoluutio- ja geokemialliseen näyttöön.

Debates

Kambrikauden räjähdyksen todellisuus ja tempo

Se, oliko kambrikauden monimuotoistuminen aidosti äkillinen evoluutiotapahtuma vai parantuneen säilymisen ja kovien osien ensimmäisen ilmestymisen artefakti, on edelleen paleontologien keskuudessa kiistanalainen.

Key figures

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

Seminal works

• knoll2003
• benton2014

Frequently asked questions

Miksi fossiiliaineisto on epätäydellinen?

Useimmat eliöt hajoavat säilymättä, ja fossiloituminen suosii kovakuorisia eliöitä ympäristöissä, joissa tapahtuu nopeaa hautautumista; myöhempi eroosio ja metamorfoosi myös tuhoavat fossiileja, joten aineisto tallentaa vain pienen, puolueellisen otoksen menneestä elämästä.