Dzīvības vēsture un fosilais ieraksts

Fosilais ieraksts saglabā dzīvības vēsturi vairāk nekā trīs miljardu gadu garumā, sākot no agrākajiem mikrobiem līdz augu un dzīvnieku daudzveidībai, kā nolasīts no secīgu laikmetu iežiem.

Definition

Fosilais ieraksts ir saglabājušos pagātnes dzīvības atlieku un pēdu kopums iežu ierakstā, un dzīvības vēsture ir rekonstruēta organismu izcelsmes, diversifikācijas un nomaiņas secība ģeoloģiskā laika gaitā.

Scope

Šī tēma aptver plašo dzīvības vēstures modeli, kas dokumentēts ar fosilijām: mikrobu dzīvības izcelsme un agrīnā dominance, sarežģītu daudzšūnu organismu rašanās un Kambrija diversifikācija, kā arī galvenās augu un dzīvnieku pārejas. Tas aplūko fosilo ierakstu kā ģeoloģisku arhīvu, kas papildina bioloģisko evolūciju.

Core questions

• Kad un kā radās dzīvība, un kāpēc tā tik ilgi bija mikrobu formā?
• Kas bija Kambrija sprādziens un kāpēc tas ir nozīmīgs?
• Cik pilnīgs un neobjektīvs ir fosilais ieraksts kā pagātnes dzīvības pierādījums?

Key theories

Garais mikrobu priekšvēsture

Lielāko daļu Zemes vēstures dzīvība bija mikrobu formā, dominējot prokariotiem un vēlāk vienšūnu eikariotiem; atmosfēras skābekļa pieaugums no fotosintētiskiem mikrobiem radīja pamatu sarežģītai dzīvībai.

Dzīvnieku Kambrija diversifikācija

Kambrija sākumā dzīvnieku ķermeņa plāni strauji diversificējās fosilajā ierakstā, iezīmējot lielākās daļas sarežģītu dzīvnieku grupu parādīšanos ģeoloģiski īsā laika posmā.

Mechanisms

Organismi saglabājas kā fosilijas, ja to atliekas vai pēdas tiek apraktas un litificētas pirms to sadalīšanās, process, kas ir spēcīgi vērsts uz cietajām daļām un noteiktām vidēm. Fosiliju lasīšana stratigrāfiskā secībā atklāj grupu parādīšanos, diversifikāciju un izmiršanu laika gaitā, savukārt saglabāšanās nepilnības un neobjektivitāte ir jāņem vērā, rekonstruējot dzīvības vēsturi.

Clinical relevance

Fosilais ieraksts nodrošina empīrisko pamatu biostratigrāfiskai korelācijai un datēšanai, dokumentē ilgtermiņa bioloģisko daudzveidību un tās reakciju uz vides pārmaiņām, kā arī sniedz kontekstu mūsdienu izmiršanas un ekosistēmu pārmaiņu izpratnei.

History

Kuvjē 19. gadsimta sākumā noteica, ka fosilijas fiksē izmirušus organismus. 20. gadsimta atklājumi, tostarp Volkotta Burgess Shale un Prekambrija mikrobu fosiliju atpazīšana, ievērojami paplašināja zināmo dzīvības vēsturi, un mūsdienu paleobioloģija integrē tos ar evolucionāriem un ģeoķīmiskiem pierādījumiem.

Debates

Kambrija sprādziena realitāte un temps

Paleontologu vidū turpinās diskusijas par to, vai Kambrija diversifikācija bija patiesi pēkšņs evolucionārs notikums vai uzlabotas saglabāšanās un cieto daļu pirmās parādīšanās artefakts.

Key figures

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

Seminal works

• knoll2003
• benton2014

Frequently asked questions

Kāpēc fosilais ieraksts ir nepilnīgs?

Lielākā daļa organismu sadalās, nesaglabājoties, un fosilizācija dod priekšroku cietķermeņu dzīvībai vidēs, kur notiek ātra aprakšana; vēlāka erozija un metamorfisms arī iznīcina fosilijas, tāpēc ieraksts fiksē tikai nelielu, neobjektīvu pagātnes dzīvības paraugu.