Eksplozja kambryjska bardziej wybuchowa

Około 530 mln lat temu miało miejsce jedno z najbardziej spektakularnych wydarzeń w historii życia – wybuch w kambrze. Wtedy to nagle – w skali geologicznej – pojawiła się cała gama radykalnie zróżnicowanych zwierzęcych typów – nowych planów budowy ciała. Geologicznie rzecz ujmując eksplozja kambryjska to 0,11 procenta historii Ziemi. Porównując zaś ten fenomen z historią życia na Ziemi (około 3,5 miliarda lat), jest to jakby jedna minuta w 24-godzinnej dobie. I z tego właśnie bardzo wąskiego przedziału czasu pochodzi większość różnorodnych typów (phyla) zwierząt. Więcej na ten temat możesz przeczytać w moim artykule: Kambryjska eksplozja życia – biologiczny Big Bang. (PDF)

Pomimo faktu, że eksplozja kambryjska to największa radiacja adaptacyjna w historii życia, popularno-naukowy nurt darwinizmu nader skromnie omawia to wydarzenie. Przyczynę tego stanu rzeczy nie jest trudno zauważyć: eksplozywny wzorzec zapisu kopalnego falsyfikuje ewolucyjne przewidywania. Według ewolucyjnego wzorca rozgałęziającego się drzewa wieloskalowe różnice pomiędzy zwierzętami, jak plany budowy ciała, powinny pojawiać się później, jako konsekwencja długotrwałego kumulowania się drobnych zmian. Z tego punktu widzenia, eksplozja kambryjska jest najgorszym z możliwych scenariuszy, gdzie radykalnie odmienne plany budowy ciała pojawiają się równolegle szerokim wachlarzem w geologicznym mgnieniu oka.

Fachowa literatura pozwala sobie na nieco większą otwartość, jak to niedawno omawiałem. Istnieje wiele różnych hipotez tłumaczących kambryjski wybuch, ale większość z nich da się zgrupować w dwie wzajemnie sprzeczne interpretacje. „Iluzjoniści”, np. Jerzy Dzik, twierdzą, że eksplozja kambryjska to iluzja wynikła z nagłej zmiany sposobu zachowania skamieniałości. Ewolucja cały czas szła swoim rozgałęziającym się tempem i przed kambrem, a w skałach utrwalił się lepiej tylko jeden jej moment. Stąd wrażenie eksplozywności. „Realiści” (James Valentine, Susumu Ohno, Simon Conway Morris) argumentują, że wybuch w kambrze to nie artefakt zapisu kopalnego, ale faktyczne wydarzenie w historii życia. Jako mechanizm przywołuje się m.in. zagadkowe radykalne zmiany mechanizmów regulujących procesy rozwojowe organizmów.

Grudniowy artykuł z Current Biology, a skomentowany na ScienceCentric.com dostarcza argumentu „realistom”. [1] Poszło o prekambryjskie skamieliny śladów, które paleontolodzy dotychczas interpretowali jako świadectwo istnienia wielokomórkowych organizmów przed kambrem. Jak stwierdzają autorzy artykułu:

Jednym z najsilniejszym paleontologicznym argumentem na korzyść powstania zwierząt dwubocznie symetrycznych (Bilateria) przed oczywistym i eksploztwnym pojawieniem się ich w zapisie kopalnym we wczesnym kambrze 542 mln lat temu są ślady skamielin w kształcie wydłużonych sinusoidalnych wyżłobień lub bruzd.

Problem w tym, że Michaił Matz z University of Texas wraz ze współpracownikami odkryli w pobliżu wysp Bahama olbrzymie (wielkości winogronów) jednokomórkowe organizmy zwane protistami (Protista) i złożone ślady, jakie zostawiają one na dnie morza. Ślady te do złudzenia przypominają ślady dotychczas rozumiane jako świadectwo istnienia zwierząt dwubocznie symetrycznych w prekambrze.

„Odkrycia te są znaczące, ponieważ podobne skamieniałe wyżłobienia i bruzdy znajdowane w osadach prekambryjskich tak wczesnych jak 1,8 miliarda lat temu, zawsze były przypisywane wczesnej ewolucji wielokomórkowych zwierząt. ‘Jeśli nasze olbrzymie protisty istniały 600 mln lat temu i ślady ich ruchów uległy fosylizacji, odkopujący je dzisiaj paleontolog bez cienia wątpliwości mógłby je przypisać do jakiegoś dużego, wielokomórkowego dwubocznie symetrycznego zwierzęcia’ stwierdził Matz. [...] Teraz musimy przemyśleć [rozumienie] zapisu kopalnego”.

“Jest to pierwsze świadectwo – stwierdzają badacze – że organizmy inne niż wielokomórkowe zwierzęta mogą wytwarzać takie ślady, co wzywa do zmiany oceny znaczenia skamieniałych prekambryjskich śladów dotychczas rozumianych jako świadectwa wczesnej dywersyfikacji zwierząt dwubocznie symetrycznych”.

Mądrzejsi o te odkrycia Matz ze współpracownikami argumentuje, że same sfosylizowane ślady nie mogą być używane jako świadectwo ewolucji wielokomórkowców w prekambrze stopniowo przygotowującej „proch” konieczny do wybuchu w kambrze. „Osobiście sądzę – dodaje Matz – że cały prekambr mógł być wyłącznie królestwem protistów”. Poszedł on jeszcze dalej sugerując, że cała fauna ediakariańska mogła być niczym więcej, jak gigantycznymi protistami. Matz podsumował, że pojawienie się wszystkich planów budowy ciała zwierząt podczas eksplozji kambryjskiej może nie jest li tylko artefaktem niedoskonałego kopalnego zapisu.

Słusznie. Problem w tym, że nie ma żadnych udokumentowanych świadectw, że bazujący na losowych mutacjach i doborze naturalnym ewolucyjny proces jest w stanie wytworzyć z innego choćby jeden nowy plan budowy ciała. Spytaj speca od inżynierii genetycznej do czego prowadzą „rozległe losowe zmiany w genomie”. A „realistyczna” ewolucyjna interpretacja wybuchu w kambrze wymaga bardzo eksplozywnego - geologicznie - wyciągnięcia z ewolucyjnego kapelusza 30-50 nowych planów budowy ciała. Darwiniści rzecz jasna mogą uwierzyć we wszystko, dla tych jednak, którzy preferują mniej magiczne myślenie polecam fragment artykułu Stephena Meyera:

Bazująca na doświadczeniu analiza wyjaśniającej mocy różnych hipotez sugeruje celowość lub inteligentny projekt jako przyczynowo adekwatne – i być może najbardziej przyczynowo adekwatne – wyjaśnienie pochodzenia specyficznie złożonej informacji, wymaganej do budowy kambryjskich zwierząt i nowych form, jakie one reprezentują. Z tego powodu jest mało prawdopodobne, by ostatnie naukowe zainteresowanie hipotezami bazującymi na projekcie wygasło, podczas gdy biologowie zmagają się z problemem powstania biologicznych form i wyższych taksonów. [2]

---------------------------------------------------

Przypisy:

1. Matz, M.V., Frank, T.M., Marshall, J., Widder, E.A., and Johnsen, S., (2008) "Giant Deep-Sea Protist Produces Bilaterian-like Traces". Current Biology, vol. 18, no 23, s. 1849-1854; Discovery provides new perspective on animal evolution. Science Centric, 5 December 2008.

2. Meyer, S.C., (2004) "The Origin of Biological Information and the Higher Taxonomic Categories". Proceedings of the Biological Society of Washington, vol. 117, no 2, s. 213-239.