BESTIJARIJUM

Eksplozija života

Da je vanzemaljac nekim slučajem posetio Zemlju pre samo 600 miliona godina, bez mikroskopa bi teško zaključio da na njoj ima života.  Kako se potom dogodio biološki Veliki prasak?

Piše: Marija Nikolić

„Nije lako biti organizam na Zemlji. Koliko nam je do sada poznato, biti organizam na nekom drugom mestu uopšte nije tako česta pojava. A biti čovek je još teže. Nama je oko 90% nastanjivog prostora u svetu praktično sasvim nedostupno. Ne možemo da dišemo u vodi, a otežano to radimo i na visinama od preko 3500 metara nadmorske visine.”[1]

Da bismo razumeli kako smo uopšte uspeli da dođemo do ovog stadijuma, moramo da se vratimo oko 600 miliona godina u prošlost, kada je zapravo počela uvertira veličanstvenog događaja koji se u kontekstu biologije i nauke o životu može uporediti sa onim što je Veliki prasak u fizičkom smislu – a to je biološki Veliki prasak, poznat kao Kambrijska eksplozija.

Život na Zemlji, prema pokazateljima modernih molekularnih fosila, nastao je pre 3,8 milijardi godina. To je bio period koji je usledio po završetku epohe tzv. poznog bombardovanja u kojoj se Zemlja sudarala sa objektima kao što su danas asteroidi i komete – samo što su tada bili mnogo veći i mnogobrojniji –koji su nastali kao neka vrsta škarta od formiranja poznatih planeta Sunčevog sistema. Upravo tu negde, pre oko 3,8 milijardi godina, stekli su se manje-više stabilni uslovi za nastanak prvih jednoćelijskih oblika života.

ZEMLJA KAO SNEŽNA GRUDVA

 

Život je skoro 6/7 svoje istorije proveo u formi jednoćelijskog najprostijeg oblika života. Pre toga su postojale samo bakterije i neke vrste arheja. Dakle, da je u tom periodu vanzemaljac posetio Zemlju, ukoliko ne bi imao mikroskop, ne bi mogao da zaključi da je Zemlja nastanjena. To bi mogao da pretpostavi samo na osnovu uticaja koje su ovi prosti organizmi imali na okolinu, pre svega zbog toga što su bili odgovorni za pojavu kiseonika u atmosferi. Iako je reč o anaerobnim organizmima (organizmi koji žive u uslovima bez slobodnog kiseonika), oni su bili zaduženi za stvaranje prvih algi, tzv. planktona, koji su formirali dodatnu količinu kiseonika, neophodnu za nastanak svih kasnijih formi organizama (biljaka, životinja i sličnih stvari). Ali zašto se biljke, životinje i slične stvari nisu pojavile toliko dugo?

U davnoj prošlosti, odigrali su se događaji toliko dramatične prirode – promene fizičke prirode na Zemlji – da su na neki način diktirali put koji je doveo do složenijih oblika života. Poslednji, najznačajniji od tih događaja, bilo je globalno zamrzavanje koje se dogodilo pre 600 miliona godina, a popularno se naziva Snowball Earth. Tada je cela Zemlja bila pokrivena ledom, okeani su bili pod ledenom korom debelom skoro jedan kilometar, što je bio potupno katastrofičan trenutak za sve oblike života. U tom trenutku prosečna temperatura Zemlje u tropskim predelima je bila -20°S, dok je na geografskoj dužini i širini 20/44 u proseku bilo oko -50, -60°S. U takvim uslovima, jedino mesto gde su naši preci, najprostiji organizmi, mogli da prežive bili su predeli neposredno oko gejzira i vulkana. Kada se Zemlja potupno ohladi i kada se formira dovoljna količina snega i leda, ona gledana iz svemira izgleda belo, što znači da je njen koeficijent refleksije znatno veći nego inače, tako da odbija mnogo više Sunčeve svetlosti i toplote. Na taj način, Zemlja teži da se i dalje hladi dok ne dođe do neke dovoljno niske temperature koja dovodi do opšteg zaleđivanja. Jedini izlaz iz ove situacije su obezbedili vulkani, gejziri i hidrotermalni izvori ispod okeana jer su postepeno pumpali u atmosferu gasove staklene bašte (ugljen-dioksid, metan, sumpor-dioksid). To je trenutak istorije života u kom je za njegov dalji razvoj bio neophodan ovaj efekat, pošto je isti vodio do globalnog zagrevanja. Taj proces je trajao oko milion godina, koliko je bilo potrebno da se otopi led koji je opkolio Zemlju. Ova epoha se završila negde oko 575 miliona godina pre nove ere.

EDIJAKARSKA BIOTA

Nakon otopljavanja leda, stvoreni su uslovi za razvoj prvih višećelijskih organizama. Taj prvi kompleks najstarijih organizama je sačinjavao takozvanu edijakarsku biotu (to nisu ni biljke ni životinje u današnjem smislu reči). Prvi fosili iz tog perioda pronađeni su u edijakarskim brdima zapadne Australije, po kojima je biota i dobila naziv. Jedan od najpoznatijih edijakarskih fosila je dikinsonija. Dikinsonija izgleda kao riba list, samo nema oči, usta, nema peraja – kao nekakva pljosnata struktura sa resicama i žljebovima, savršeno simetrična. Neki drugi edijakarski organizmi imaju trostranu simetriju, oni izgledaju isto čak i ako ih zarotirate za 120°, pravilni su kao mercedesov logotip. Razlika u morfološkoj strukturi tadašnjih i današnjih organizama je daleko veća nego razlika između krompira i čoveka. Epoha edijakarskih biota se završava negde oko pre 542 miliona godina. Kada je zapravo usledio period koji je trajao svega nekoliko desetina miliona godina tokom kojih se dogodila vrtoglavo brza evolucija organizama i biosfere kakve vidimo i poznajemo danas. Prema nemačkom paleontologu Dolfu Zejlaheru, edijakarska biota je deo potpuno nezavisnog evolucionog eksperimenta.
Evolucija koju danas podrazumevamo pod tim nazivom u kojoj je se razvila gotovo sva flora i fauna današnjice dogodila se upravo u Kambrijskom periodu.

RAZLOZI ZA EKSPLOZIJU

Kakve su posledice Kambrijske eksplozije po razumevanje evolutivnog procesa?
Pitanje šta je uzrokovalo tako brzu diverzifikaciju, usložnjavanje i pojavu novih organizama je jedno od onih koja i dalje rasplamsavaju moćnu želju za razumevanjem nastanka i razvoja života na Zemlji. Među brojinm razlozima izdvojila su se tri nezavisna, verovatno najznačajnija razloga pojave ovog procesa.

Prvi, gore spomenut, jeste nagla promena klime.

Drugi razlog je razvoj vida. Primitivni oblici vida su bili prisutni još kod jednoćelijskih organizama, gde su grupe molekula osetljivih na svetlost omogućavale ćeliji da prepozna pravac odakle svetlost dolazi i tako joj olakšaju put ka plenu ili kiseoniku. Sa očima, ma koliko primitivnim i neefikasnim, lovac na hranu je mogao da vidi plen na daljinu, i da namerno lovi, a ne da nasumično pogađa. U određenom smislu, čitav razvoj života u Kambrijskom periodu se svodi na strategiju kako uloviti, a ne biti ulovljen.

Treći razlog je genetički razvoj koji utiče na razvoj životinja sve do danas.

Kambrijski period je trenutak koji označava početak jedne veće vremenske celine u kojoj živimo i danas, a koja se naziva fanerozoik (doba vidljivog života).
Ako bi vanzemaljci danas stigli na Zemlju, imali bi svašta da vide, čak bi se možda pomalo i zbunili.

 [1] Bil Brajson, Kratka istorija bezmalo svačega

Tekst je inspirisan objašnjenjima prof. dr Milana Ćirkovića u emisiji Radio Galaksija na temu biološkog Velikog praska, koju u celosti možete preslušati ili preuzeti ovde. 

BESTIJARIJUM

Životinje oko nas. Životinje koje su iščezle. Životinje koje nikada nisu postojale. Životinje koje ne vidimo.

Istražite tekstove iz rubrike BESTIJARIJUM.

Istražite druge tekstove:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

CPN
Ulica kralja Petra 46
11000 Beograd
Republika Srbija
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs