Įminta kambro sprogimo mįslė

Prieš 600 mln. metų vandenynuose knibždėte knibždėjo gyvybė. Tačiau vargu, ar tie minkštakūniai, nesudėtingi organizmai galėtų būti tiesioginiai nūdienos gyvūnų protėviai. Bet, kaip liudija tyrinėjimai, evoliucijoje staiga įvyko kai kas keisto. Vos per keletą milijonų metų – evoliucijos masteliu tai prilygsta akimirksniui – Žemėje atsirado gyvūnų karalystės atstovų, pasižyminčių sparčiai tobulėjančiomis daugialąstėmis organizmo struktūromis. Kitaip tariant, primityviems minkštakūniams staiga išsivysto šarvai, kiautai (moliuskams) ir net pirmykštės skeleto apraiškos.

Šis stebinantis evoliucijos procesas, gavęs „Kambro sprogimo“ pavadinimą, grindžiamas aibe akivaizdžių paleontologinių argumentų ir nediskutuotinai įrodytas. Tačiau neaišku svarbiausia: kodėl jis įvyko, kodėl įvyko būtent tada ir kodėl niekad daugiau nesikartojo?

Įdomu yra tai, jog naujų tyrimų rezultatai leidžia kambro sprogimą susieti su kita paleontologijos ir geologijos anomalija – Didžiuoju nesutapimu, pagal kurį organinių nuosėdų sluoksnių eiliškumas žemės plutoje yra sumaišytas: neatitinka griežto stratigrafinio eiliškumo, jame pasitaiko sunkiai paaiškinamų „tarpų“ ir „pauzių“.

Nesutapimas buvo pastebėtas dar XIX a., kai tyrinėdami Didįjį kanjoną, mokslininkai atrado, jog tuoj virš metamorfinių organizmų fosilijų (kurioms priskaičiuojama apie 1,6 mlrd. metų) slūgso nuosėdinės kilmės sluoksniai, kuriems – mažiau kaip 600 mln. metų. Tarp jų – nėra jokių nuosėdų, turėjusių susidaryti per tas dvi epochas skiriantį milijardą metų.

Analogiškų Didžiojo nesutapimo apraiškų buvo aptikta ir kitose Žemės rutulio vietose. Amerikiečių paleogeologo Šenano Piterso (Shanan Peters) įsitikinimu, šiame nesutapime ir glūdi atsakymas į kambro sprogimo mįslę. Kartu su kolegomis mokslininkas išanalizavo dešimtis tūkstančių fosilijų mėginių, surinktų iš visos Šiaurės Amerikos. Tyrėjams atsvėrė toks vaizdas.

Pasirodo, ankstyvojo kambro epochoje vandenynai Šiaurės Amerikos žemyną tai semdavo, tai nuo jo atslūgdavo. Šių procesų metu buvo nuplaunami viršutiniai dirvos sluoksniai ir atsiverdavo gilesnės, gerokai senesnius laikus menančios uolienos. Šie grunto paviršiaus išplovimai ir paaiškina Didžiojo nesutapimo mįslę.

Atsidūrę planetos paviršiuje, ikikambriniai grunto sluoksniai reaguodavo su vandeniu ir oru. Reakcijų metu buvo išlaisvinami kalcio, geležies, kalio ir silicio jonai – juos nuplaudavo į jūrą. Cheminė vandenynų sudėtis tokiu būdu sparčiai keitėsi – tai liudija sparčiai susiformavusių karbonatų, taip pat kalio, silicio ir geležies turinčių mineralų sluoksniai.

Cheminės vandenyno sudėties pokyčiai nesudėtingiems jame gyvenusiems organizmams tapo rimtu išbandymu. Juk bet kokia gyvybės forma – tai homeostazės procesų (energetinio ir cheminio organizmo balanso) palaikymas. Tą patį galima pasakyti ir apie jonus. Kad visi biologiniai organizmo mechanizmai veiktų nepriekaištingai, jiems yra būtinas įvairių jonų balansas. Jei organizmui tenka vaduotis iš kažkurių jonų pertekliaus, jis generuoja mineralinę druską ir ją šalina į organizmo paviršių. Taip formuojasi biologinės kilmės mineralinės nuosėdos (šarvai, kiautai, skeleto struktūros).

Tokių „šalutinių“ homeostazės produktų gamtoje galima aptikti daug kur. Pavyzdžiui, kalcio fosfatas (jo yra mūsų dantyse ir kauluose), kalcio karbonatas (vėžlių šarvas, moliuskų kiautai ir kriauklės). Visi šie mineralai gyvų organizmų sudėtyje atsirado maždaug tos pačios epochos metu. Būtent tos epochos metu.

Kaip pastebi profesorius Š. Pitersas, egzistuoja gana žymus tarpas tarp gyvūnų atsiradimo ir jų „masinės“ mineralinių medžiagų panaudos pradžios.

„Tarytum biomineralizacija nesivystė dėl tam tikros priežasties, ir staiga atsirado kaip atsakas į kažkokį naują faktorių, – aiškina paleogeologas. – Šiuo atveju tai galėjo būti cheminės vandenynų sudėties pokyčiai, susiję su Didžiuoju nesutapimu. Kai tai įvyko, evoliucija gavo impulsą vystytis nauja kryptimi.“