Livets historie og fossilmaterialet

Fossilmaterialet bevarer livets historie over mer enn tre milliarder år, fra de tidligste mikrober til mangfoldet av planter og dyr, slik det kan leses fra bergarter fra suksessive tidsaldre.

Definition

Fossilmaterialet er summen av bevarte rester og spor av tidligere liv i bergartsarkivet, og livets historie er den rekonstruerte sekvensen av organismers opprinnelse, diversifisering og utskifting gjennom geologisk tid.

Scope

Dette emnet dekker det brede mønsteret av livets historie som dokumentert av fossiler: opprinnelsen og den tidlige dominansen av mikrobielt liv, fremveksten av komplekse flercellede organismer og den kambriske diversifiseringen, samt de store overgangene hos planter og dyr. Det behandler fossilmaterialet som et geologisk arkiv, som utfyller biologisk evolusjon.

Core questions

• Når og hvordan oppsto livet, og hvorfor var det mikrobielt så lenge?
• Hva var den kambriske eksplosjonen, og hvorfor er den betydningsfull?
• Hvor komplett og skjev er fossilmaterialet som bevis på tidligere liv?

Key theories

Den lange mikrobielle forhistorien

Mesteparten av jordens historie var livet mikrobielt, med prokaryoter og senere encellede eukaryoter som dominerte; fremveksten av atmosfærisk oksygen fra fotosyntetiske mikrober la grunnlaget for komplekst liv.

Kambrisk diversifisering av dyr

Nær begynnelsen av Kambrium diversifiserte dyrenes kroppsplaner seg raskt i fossilmaterialet, noe som markerte fremveksten av de fleste store grupper av komplekse dyr over et geologisk kort tidsrom.

Mechanisms

Organismer bevares som fossiler når deres rester eller spor blir begravd og litifisert før de forfaller, en prosess som er sterkt skjev mot harde deler og visse miljøer. Å lese fossiler i stratigrafisk rekkefølge avslører gruppenes fremvekst, diversifisering og utryddelse over tid, mens hull og skjevheter i bevaringen må tas hensyn til når livets historie rekonstrueres.

Clinical relevance

Fossilmaterialet gir det empiriske grunnlaget for biostratigrafisk korrelasjon og datering, dokumenterer langsiktig biodiversitet og dens respons på miljøendringer, og gir kontekst for å forstå dagens utryddelse og økosystemendringer.

History

Cuvier fastslo at fossiler registrerer utdødde organismer tidlig på det nittende århundre. Oppdagelser fra det tjuende århundre, inkludert Walcotts Burgess Shale og anerkjennelsen av prekambriske mikrobielle fossiler, utvidet den kjente livshistorien betydelig, og moderne paleobiologi integrerer disse med evolusjonære og geokjemiske bevis.

Debates

Realiteten og tempoet i den kambriske eksplosjonen

Hvorvidt den kambriske diversifiseringen var en genuint brå evolusjonær hendelse eller et artefakt av forbedret bevaring og den første fremveksten av harde deler, fortsetter å bli debattert blant paleontologer.

Key figures

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

Seminal works

• knoll2003
• benton2014

Frequently asked questions

Hvorfor er fossilmaterialet ufullstendig?

De fleste organismer forfaller uten å bli bevart, og fossilisering favoriserer hardføre organismer i miljøer der rask begravelse skjer; påfølgende erosjon og metamorfose ødelegger også fossiler, slik at materialet bare fanger et lite, skjevt utvalg av tidligere liv.