Da li je konačno rešena "Darvinova dilema"?

Biolozi i geolozi se već decenijama pitaju zašto je život na Zemlji nastao tako rano i zašto mu je trebalo tako mnogo vremena da se razvije u oblike kakve danas poznajemo.

Neke procene ukazuju da su se prvi organizmi na Zemlji pojavili kada je naša planeta imala svega nekoliko desetina miliona godina. Evolucija je tokom prve milijarde godina bila gotovo neznatna – neki jednoćelijski organizmi evoluirali su do bakterija, algi i drugih jednostavnih stvorenja, ali je život na Zemlji bio sasvim nezanimljiv.

Nije bilo mnogo bolje sve do pre 600 miliona godina, kada se odigrao dramatični period u biološkoj istoriji planete, poznat kao “kambrijska eksplozija”.

Ti “dosadni” organizmi evoluirali su u razne oblike života iz biljnog i životinjskog carstva i to u rekordno kratkom vremenu.

Štaviše, evolucija se odigravala tako brzo, da je Čarls Darvin brinuo da će činjenice o tome potkopati njegovu teoriju evolucije.

Darvin je mislio da je evolucija veoma spor proces koji se odigrava kroz sićušne promene tokom mnogih generacija. Ali, ako je bio u pravu, zašto je u kambriji došlo do tako brzog napretka i prelaska jednostavnih oblika života u složene životinje i biljke, koji je geološki ekvivalent jednom treptaju oka?

Naravno, danas znamo da je Darvin bio na pravom tragu, ali da nije imao dovoljno dobre uzorke fosila, koji je početkom 19. veka bilo vrlo malo.

Iskopavanja širom sveta kasnije su otkrila ostatke koji pokazuju da promene ipak nisu bile toliko brze, da bi narušile postojanost teorije evolucije.

Ipak, nema sumnje da se u istoriji desila velika promena, koja je ubrzala evoluciju, a naučnici pokušavaju da otkriju o čemu je reč.

Dve nedavne studije objavljene u razmaku od svega nakoliko dana mogle bi da odagnaju sumnje.

Rad Noja Planavskog sa Jejla i Kristofera Rejnharda sa Tehnološkog instituta u Džordžiji objavljen prošle nedelje u žurnalu “Science”, zasnovan je na drevnim sedimentima iz Kine, Australije, Kanade i SAD i sugeriše da su naučnici precenili količinu kiseonika u Zemljinoj atmosferi u periodu pre “kambrijske eksplozije”.

Stromatoliti iz kambrijskog perioda pronaðeni u Kanadi (Foto: Mark A. Wilson, Department of Geology, The College of Wooster / Wikimedia Commons)

Mnogi su mislili da je u vazduhu bilo oko 40 odsto kiseonika (oko dva puta više nego danas), ali oksidirani hrom, koji je direktno povezan sa nivoom kiseonika u atmosferi u sedimentima upućuje da je kiseonika ranije bilo svega jedna desetina jednog procenta.

Ni jedan složeni organizam ne bi mogao da preživi u svetu sa tako malo kiseonika, pa ako su rezultati tačni, svet tada još nije bio spreman za bržu revoluciju. Nešto je moralo da se promeni, kako bi život počeo da buja.

Drugi dokazi objavljeni prošle nedelje u žurnalu “Geology” sugerišu da su pomeranja tektonskih ploča takozvanih “superkontinenata” u prekambrijskoj eri možda izazvala neobičan skok nivoa kiseonika u drevnim okeanima, ali i u Zemljinoj atmosferi.

“Ne tvrdim da sam rešio misteriju kambrijske eksplozije”, kaže Jan Dalzijel sa Univerziteta u Teksasu, koji je učestvovao u ovoj studiji.

Međutim, on je ponudio scenario prema kom su tektonske sile mogle dovesti do povećanja nivoa kiseonika i rasta nivoa mora.

Dalzijel je ovo pitanje proučavao 35 godina i proces gleda iz ovakve perspektive:

Pokretanja tektonskih ploča ispod drevnih kontinenata guraju vrh Južne Amerike dalje od Antarktika i povezuju ono što su danas Pacifik i Atlantik. Ta kretanja možda su produžila grebene između okeana koji se sastoje od podvodnih planinskih venaca, gde se taložila nova magma bogata kiseonikom i nutrijentima. Usled tih procesa, rastao je nivo mora.

Ove dve studije savršeno se uklapaju i sugerišu da je svet uskraćen za kiseonik mogao relativno brzo da se transformiše u pravi inkubator novog života u plitkim vodama koje su se zadržale na kontinentima, nakon prelivanja okeana. Možda je upravo to bila prava scenografija “kambrijske eksplozije”.

“Pripreme” su možda trajale mnogo miliona godina, jer se tektonske ploče pomeraju otprilike istom brzinom kao što rastu nokti na ljudskim prstima. Međutim, ako su uslovi bili dovoljno povoljni, evolucija je mogla da se ubrza i to do pet puta.

Ove studije sigurno ne zatvaraju pitanje “kambrijske eksplozije”, ali bi Čarls Darvin verovatno bio zadovoljan.