Sejarah Kehidupan dan Rekod Fosil

Rekod fosil memelihara sejarah kehidupan selama lebih daripada tiga bilion tahun, daripada mikrob terawal hingga kepelbagaian tumbuhan dan haiwan, seperti yang dibaca daripada batuan pada zaman berturut-turut.

Definition

Rekod fosil ialah keseluruhan sisa dan jejak kehidupan lampau yang terpelihara dalam rekod batuan, dan sejarah kehidupan ialah jujukan yang dibina semula bagi asal usul, kepelbagaian, dan pusing ganti organisma sepanjang masa geologi.

Scope

Topik ini merangkumi corak luas sejarah kehidupan seperti yang didokumentasikan oleh fosil: asal usul dan dominasi awal kehidupan mikrob, kemunculan organisma multisel kompleks dan kepelbagaian Kambria, serta peralihan utama tumbuhan dan haiwan. Ia menganggap rekod fosil sebagai arkib geologi, melengkapi evolusi biologi.

Core questions

• Bilakah dan bagaimanakah kehidupan pertama kali muncul, dan mengapa ia bersifat mikrob begitu lama?
• Apakah letupan Kambria dan mengapa ia penting?
• Sejauh mana lengkap dan berat sebelah rekod fosil sebagai bukti kehidupan lampau?

Key theories

Pendahuluan mikrob yang panjang

Sepanjang kebanyakan sejarah Bumi, kehidupan adalah mikrob, dengan prokariot dan kemudian eukariot unisel mendominasi; peningkatan oksigen atmosfera daripada mikrob fotosintetik menyediakan pentas untuk kehidupan kompleks.

Kepelbagaian haiwan Kambria

Menjelang permulaan Kambria, rancangan badan haiwan mempelbagaikan dengan cepat dalam rekod fosil, menandakan kemunculan kebanyakan kumpulan utama haiwan kompleks dalam tempoh geologi yang singkat.

Mechanisms

Organisma terpelihara sebagai fosil apabila sisa atau jejaknya tertimbus dan terlithifikasi sebelum ia mereput, suatu proses yang sangat berat sebelah ke arah bahagian keras dan persekitaran tertentu. Membaca fosil mengikut susunan stratigrafi mendedahkan kemunculan, kepelbagaian, dan kepupusan kumpulan mengikut masa, manakala jurang dan bias dalam pemeliharaan mesti diambil kira apabila membina semula sejarah kehidupan.

Clinical relevance

Rekod fosil menyediakan asas empirikal untuk korelasi dan pentarikhan biostratigrafi, mendokumentasikan biodiversiti jangka panjang dan tindak balasnya terhadap perubahan alam sekitar, serta membekalkan konteks untuk memahami kepupusan dan perubahan ekosistem masa kini.

History

Cuvier menetapkan bahawa fosil merekodkan organisma pupus pada awal abad kesembilan belas. Penemuan abad kedua puluh, termasuk Burgess Shale oleh Walcott dan pengiktirafan fosil mikrob Prakambria, meluaskan sejarah kehidupan yang diketahui dengan ketara, dan paleobiologi moden mengintegrasikan ini dengan bukti evolusi dan geokimia.

Debates

Realiti dan tempo letupan Kambria

Sama ada kepelbagaian Kambria adalah peristiwa evolusi yang benar-benar mendadak atau artifak pemeliharaan yang lebih baik dan kemunculan pertama bahagian keras terus diperdebatkan di kalangan ahli paleontologi.

Key figures

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

Seminal works

• knoll2003
• benton2014

Frequently asked questions

Mengapa rekod fosil tidak lengkap?

Kebanyakan organisma mereput tanpa terpelihara, dan pemfosilan mengutamakan kehidupan berbadan keras dalam persekitaran di mana pengebumian cepat berlaku; hakisan dan metamorfisme seterusnya juga memusnahkan fosil, jadi rekod hanya menangkap sampel kecil dan berat sebelah kehidupan lampau.