Kambr (Paleozoik)

Kambr to pierwszy, najstarszy okres ery paleozoicznej. Trwał niecałe 56 milionów lat i zaznaczył się w historii naszej planety jako niezwykły wybuch ewolucyjnych zmian w życiu na Ziemi, znany jako „eksplozja kambryjska”. Rozpoczął się około 541 milionów lat temu, zakończył ok. 485,4 miliona lat temu. Po nim następuje ordowik, poprzedni okres to ediakar. Wśród zwierząt, które ewoluowały w tym okresie, były strunowce, stawonogi, małże, gąbki, przodkowie pająków, owadów i skorupiaków. Choć trwa debata naukowa na temat tego, jakie warstwy kopalne powinny oznaczać początek tego okresu, Międzynarodowy Kongres Geologiczny określa dolną granicę tego okresu na 541 milionów lat temu. Koniec okresu kambryjskiego naznaczony jest dowodami ze skamielin z masowego wymierania około 490 milionów lat temu.

Na początku okresu kambryjskiego Ziemia była raczej zimna, ale stopniowo następowało ocieplanie klimatu, wraz z cofaniem się lodowców. Dowody tektoniczne sugerują, że jedyny superkontynent Rodinia rozpadł się i od wczesnego do środkowego kambru istniały dwa kontynenty.

• Gondwana znajdująca się w pobliżu bieguna południowego, była superkontynentem, który później utworzył znaczną część lądu współczesnej Afryki, Australii, Ameryki Południowej, Antarktydy i części Azji
• Laurencja znajdująca się bliżej równika, składała się z lądów, które obecnie stanowią znaczną część Ameryki Północnej, Grenlandii i części Europy.

Zwiększony obszar przybrzeżny i powodzie z powodu odwrotu lodowców stworzyły płytkie obszary morskie.

Skąd nazwa?

Kambr, czyli w języku angielskim Cambrian, został w ten sposób ochrzczony przez Adama Sedgewicka (1785 – 1873), brytyjskiego geologa i kapłana, uznawanego za twórcę nowoczesnej geologii. To on jest odpowiedzialny za wprowadzenie okresu kambryjskiego do nauki. Sedgwick był jednym z mentorów Charlesa Darwina.

Początkowo nazwa okresu miała brzmieć Cambria, czyli łaciński odpowiednik słowa „Walia”. Nazwa nie została wybrana przypadkowo, gdyż okres ten został odkryty przez wykonywanie prac w warstwie walijskiej, gdzie skały pochodzące z okresu kambru zostały po raz pierwszy zauważone i opisane. Pierwszy raz okres kambryjski, jako pojęcie geologiczne pojawił się w 1835 roku.

Kiedy był kambr?

Kambr to najstarszy z okresów ery paleozoicznej rozpoczął się 541 milionów lat temu, a zakończył około 495,4 miliona lat temu. Naukowcy dzielą go jeszcze na cztery oddziały. Te czasy w dziejach ziemi wydają się niezwykle odległe, szczególnie zaś, że do pojawienia się znanych i łatwych do wyobrażenia dzięki popkulturze dinozaurów, czy licznie występujących na ziemi ssaków brakuje jeszcze setek milionów lat.

Podział kambru

• Kambr (541,0 ±1,0 – 485,4 ±1,9 milionów lat temu)
  • Furong
    • Piętro 10 (489.5 mln lat temu)
    • Dziangszan (494 mln lat temu)
    • Paib (497 mln lat temu)
  • Oddział 3
    • Gużang (500.5 mln lat temu)
    • Drum (504.5 mln lat temu)
    • Piętro 5 (509 mln lat temu)
  • Oddział 2
    • Piętro 4 (514 mln lat temu)
    • Piętro 3 (521 mln lat temu)
  • Terenew
    • Piętro 2 (529 mln lat temu)
    • Fortun (541 mln lat temu)

Organizmy wielokomórkowe

Zanim rozpocznie się okres fauny i flory, warto wspomnieć, jak ważny w dziejach ziemi jest właśnie kambr. O ile wcześniej na ziemi dominowały proste formy życia, w szczególności zaś organizmy jednokomórkowe, w kambrze zaczęły pojawiać się stworzenia nieco bardziej zaawansowane. Złożone, wielokomórkowe organizmy stopniowo stawały się coraz bardziej powszechne.

Eksplozja kambryjska

Nagłe pojawienie się ogromnej ilości złożonych form organizmów wielokomórkowych

Wydarzenie, które nazywane jest eksplozją kambryjską, miało miejsce około 541 milionów lat temu, czyli na samym początku kambru. Wtedy też przez kilkanaście milionów lat organizmy zaczęły intensywnie ewoluować. Pojawiały się coraz bardziej zaawansowane formy życia i co bardzo ważne pojawiła się różnorodność wśród zamieszkujących ziemię organizmów.

Wcześniej, pojawiały się jedynie proste komórki, które czasem tworzyły kolonie – na tym kończył się poziom zaawansowania życia. Początek kambru jednak pozwolił na powstanie nowych gatunków.

Nowe organizmy znacznie różniły się między sobą. Szacuje się, że zmiany następowały tak szybko, że różnorodność życia można porównać nawet do czasów obecnych. Również prawie cała obecnie znana gromada zwierząt pojawiła się w tym okresie, a zapoczątkowała ją właśnie eksplozja kambryjska.

Jakie zwierzęta występowały w kambrze?

Chociaż znaleziono określone skamieniałości z okresu kambru, szacuje się, że ziemia była stosunkowo jałowa. Jak już wcześniej wspominano, nie przeszkadzało to w pojawianiu się nowych gatunków.

Większość życia skupiała się jednak w wodzie. Pojawiły się popularne trylobity, a stawonogi stanowiły dominującą część życia w oceanie (trylobity z kolei były tylko przedstawicielami jednego w wielu gatunków tych stworzeń).

W wodzie znajdowali się również liczni przedstawiciele gąbek, mięczaków, czy też bezkręgowców. Pierwsze życie dotarło również na ląd, tutaj jednak było zdecydowanie rzadsze.

Opabinia

Jako ciekawy przykład stworzenia, żyjącego w kambrze, które w pewnym momencie zwróciło uwagę wielu naukowców na ten okres jest właśnie Opabinia regalis. Stawonóg ten został pierwszy raz opisany w 1912 roku, jednak dopiero badania z 1975 roku ujawniły niezwykłe cechy tego organizmu. Dziś szacuje się, że stwór ten jest przodkiem dzisiejszych stawonogów i robaków pierścieniowatych.

Niezwykłe cechy Opabinii to między innymi pięcioro oczu, otwór gębowy znajdujący się pod głową i skierowane do tyłu oraz trąbka, która prawdopodobnie przekazywała pokarm do ust. Stworzenie to jest z pewnością niezwykłe i każe zastanowić się, jakie jeszcze ciekawe okazy zamieszkiwały naszą planetę ponad 500 milionów lat temu.

Dlaczego pamiętamy o trylobitach?

Praktycznie w każdej szkole na lekcjach biologii pokazywane są skamieniałości trylobitów (czasami są to zdjęcia, czasem replika, rzadziej na wyposażeniu szkół znajdują się prawdziwe skamieniałości). Jest to zdecydowanie najbardziej rozpoznawalne zwierzę z tamtego okresu, dlatego też ciężko nam uwierzyć, że nie było wtedy najliczniejszą grupą zamieszkującą ziemię.

Dziś skamieniałości trylobitów są stosunkowo popularne, ponieważ ich ciężki pancerz był wzmocniony węglanem wapnia. Dzięki temu trylobit kamieniał znacznie łatwiej niż kruche, chitynowe egzoszkielety innych stawonogów, zamieszkujących dno oceanu.

Roślinność kambru

Istniało wiele niewielkich roślin morskich, jednak najbardziej znane to glony i porosty. Na lądach pojawiły się pierwsze grzyby, prawdopodobnie w wodzie również występowały przedstawiciele grzybów. Pojawiły się również drobnoustroje i mikroby, które w połączeniu z odpowiednią roślinnością, przyczyniły się do stworzenia gleby.

Klimat kambru

Szacuje się, że w okresie kambryjskim średnia temperatura Ziemi mogła być nawet o 7 stopni Celsjusza wyższa niż obecnie (obecnie wynosi 14 °C). Prawdopodobnie w tamtym okresie mogły istnieć polarne czapy lodowe i szereg zlodowaceń. Sytuacja taka była wynikiem wcześniejszego okresu długotrwałego chłodu. Pod koniec okresu jednak lodowce cofnęły się i ostatecznie zniknęły, a poziom morza gwałtownie wzrósł (z 30 do 90 metrów powyżej obecnego poziomu). Tendencja ta utrzymała się do ordowiku.

Średnia temperatura na Ziemi obecnie

Ziemia w kambrze

Jak już wcześniej wspominano, ziemia była raczej jałowa. Prawdopodobniej składała się z drobnoustrojowej skorupy glebowej i kilku mięczaków. Większość kontynentów była sucha i kamienista. Lądy nie nadawały się w większości przypadków do zamieszkania przez zwierzęta ze względu na brak roślinności. Płytkie morza otaczały marginesy lądu.

Szacuje się, że woda była stosunkowo ciepła, co sprzyjało rozwojowi organizmów. Na ziemi wyróżniano wtedy kilka kontynentów, które powstały w wyniku rozpadu Pannocji zwanej również Wielką Gondwaną lub kontynentem panafrykańskim. Superkontynent był skoncentrowany na biegunie południowym, w kambrze rozpadł się jednak na mniejsze elementy, tworząc pierwsze kontynenty.

Szczegółowe dane

Kambr

• Średnia temperatura: 21 °C
• Ilość tlenu w atmosferze: 12.5% (obecnie 20,95 %)
• Ilość dwutlenku węgla: 4500 ppm (16 razy więcej, niż w epoce przedindustrialnej)
• Poziom morza (powyżej obecnego): wzrost od 30 do 90 metrów

Ciekawostki

• Pannocja to hipotetyczny superkontynent, który prawdopodobnie istniał w neoproterozoiku. Powstał on około 600 mln lat temu w ediakarze i uległ rozpadowi 60 mln lat później, na początku kambru.
• Rodinia to superkontynent (uformowana się około 1,3 – 0,9 mld lat temu), który poprzedzał Pannocję. Istniał na Ziemi pod koniec eonu proterozoicznego. Rodinia zaczęła się rozpadać prawdopodobnie około 825 mln lat temu.
• Kolumbia (Nuna) to najstarszy znany superkontynent. Istniał pomiędzy 1,9 a 1,5 miliarda lat temu, w proterozoiku.

Polecamy

• Trias
• Jura
• Kreda