Život na Zemi začal přibližně před 3,8 miliardami let. Prvními živými organismy byly bakterie žijící ve vodě. Postupně se vyvíjely a stávaly se složitějšími.
Postupem času přibývalo zvířat, objevovaly se nové druhy. Někteří z nich přišli na pevninu, jiní dobyli vzdušný prostor.
Dnes naši planetu obývají miliardy živých bytostí různých druhů.
V průběhu evoluce zažili
tisíce změn. Některé byly postupné a
probíhalo několik generací. Jiné, rychlejší, byly spojovány s hromadným vymíráním.
Jedna z těchto katastrof přinesla konec věku dinosaurů.
šetří pouze ptáky. Podívejme se blíže na některé klíčové fáze evoluce.
“Marella splendens” (-505000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Neobvyklá kambrická zvířata
Do našich dob se nedochovaly téměř žádné pozůstatky prekambrických organismů: jejich měkká těla měla jen malou šanci na zachování ve vrstvách hornin. V období kambria (přibližně před 540–590 miliony let) se u zvířat začaly vyvíjet minerální části těla: vnější kostry, schránky, obratle, páteře, destičky a drápy. Používaly se jako prostředek ochrany před predátory nebo naopak jako zbraň při lovu. Sloužily také k podpoře a upevnění svalů. V období kambria se počet živočišných druhů, stejně jako jejich počty, prudce zvýšil. Vědci tento jev nazývají „kambrická exploze“. Je to jasně viditelné ve fosiliích nalezených v Burgess Shale v Kanadě. Fosilie objevené na tomto místě jsou přibližně 505 milionů let staré. Jsou tak zachovalé, že lze rozlišit i měkké části těl – to je velmi vzácné! Na fotografii: Marella splendens (až 20 mm na délku).
“Aysheaia pedunculata” (-505000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Tato záhadná stvoření byla poprvé objevena v Burgess Shale. Měli pět očí, 24 končetin, řady ostnů nebo lasturu z malých destiček. Náš specialista strávil pět měsíců tvorbou pěti přesných modelů tohoto fantastického zvířete. Na obrázku: Aysheaia pedunculata (1–6 cm na délku).
“3D rekonstrukce” (-505000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
V Burgess Shale se nejčastěji nacházejí pozůstatky jedinců Marrella splenden: bylo jich nalezeno minimálně 15 tisíc. Jedná se o malého mořského členovce, dosahujícího sotva 20 mm na délku. Jeho identifikačním znakem je hlavový štít se čtyřmi hroty směřujícími dozadu.
“Hallucigenia sparsa” (-505000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Hallucigenia sparsa je jedním z nejneobvyklejších a nejzáhadnějších zvířat nalezených v Burgess Shale. Mělo dlouhé, měkké tělo se sedmi páry trnů a několika chapadly (malé v přední části těla a velké vzadu). Tato zvířata dosahovala délky 3 cm.
“Gerospina schachti” (-505000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Trilobiti jsou nejrozmanitější kategorií zkamenělých členovců, kteří žili v moři. Je známo více než 18 tisíc druhů těchto zvířat. Obývali rozsáhlá území a rychle se nahrazovali. Vědci je proto často využívají k datování fosilií. Pokud se stejný druh těchto zvířat nachází ve dvou geologických vrstvách nacházejících se v různých částech planety, jsou vrstvy připisovány stejnému období.
Tento trilobit (pravděpodobně Gerospina schachti) je velmi malý, jen 38 cm na délku. Někteří jedinci však dosáhli 70 cm.
“Dunkleosteus” (-380000000/-360000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Moře období devonu
Během devonského období (před 416–359 miliony let) pokrýval většinu planety obrovský oceán. Mělká a relativně teplá moře poblíž kontinentů obývali trilobiti,
plži, korýši a medúzy. Obrněné bezčelisťové ryby, které žily na začátku devonského období, byly nahrazeny gnathostomy. Plankton a měkká potrava jim nestačily, a tak začali aktivně lovit. Na snímku: Dunkleosteus, jeden z největších plakodermů v historii (skutečná velikost lebky: asi 110 cm dlouhá, 60 cm vysoká).
První čelistnatou rybou byli placodermové. Tito velcí tvorové měli místo zubů ostré kostěné pláty.
Skutečná velikost: 16,5 cm na výšku.
“Bothriolepis canadensis” (-387000000/-360000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Tento exemplář Bothriolepis canadensis je zepředu pokryt schránkou z kostěných plátů. Poslední zástupci druhu zmizeli na konci devonského období a nezanechali žádné potomky.
“Acanthostega gunnari” (-360000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Primitivní čtyřnožec Acanthostega gunnari, který žil v pozdním devonu, žil ve vodě. Jeho končetiny připomínaly spíše tlapy než ploutve, ale tuhé klouby se neohýbaly a neunesly váhu těla na zemi.
Skutečná velikost: 11,5 cm na délku.
“Sigillaria ovata” (-316500000/-304000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Před začátkem devonu byla pobřeží pokryta drobnými rostlinami. Poté, co se objevily výtrusy a semena, zachytili území ve vnitrozemí kontinentů. Flora byla větší a větší:
na konci devonu rostliny získaly listy, jehlice, větve a kořeny. V uhlí
období (před 359–299 miliony let), alespoň na jeho začátku,
klima bylo teplé a vlhké. Nebyla jasně definovaná roční období,
což přispělo ke vzniku mnoha nových druhů. Bažiny a lesy byly domovem
pro různé druhy hmyzu, pavouků, štírů, korýšů, stonožek,
plži a slimáky, stejně jako pro první suchozemské tetrapody.
Carbon vděčí za svůj název obřím klubovým mechům, přesličkám, stromovým kapradinám a jehličnanům. Nerozkládaly se vlivem bakterií, plísní a hmyzu, jak se to děje nyní. Odumřelé rostliny se hromadily a postupně tvořily uhlí. Otisk stonku kyjového mechu Sigillaria ovata.
Skutečná velikost: 60 cm na délku.
“Archegosaurus decheni” (-299000000/-253000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Temnospondylové byli mezi prvními tetrapody, kteří vstoupili na pevninu. Tito obří obojživelníci však byli s největší pravděpodobností stále vázáni na vodní prostředí, protože to bylo jediné místo, kde mohli klást vejce. Většina z nich měla velké ploché hlavy. Tento exemplář Archegosaurus decheni byl však pouze 28 cm dlouhý a jeho hlava byla protáhlá a plochá: pravděpodobně se živil malými rybami.
“Benedenius deneensis” (-347000000/-331000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Během karbonu se oceány hemžily žraloky, hvězdicemi, plži, mořskými ježky a hlavonožci se spirálovitými vnějšími schránkami (jako jsou goniatité a nautiloidi). Plazmodermidi a většina lalokoploutvých ryb vyhynuli. Právě z nich se však vyvinuli čtyřnozí živočichové: obojživelníci, plazi, savci, dinosauři, ptáci atd. Místo lalokoploutvých ryb zaujaly paprskoploutvé, jako tento 30centimetrový jedinec Benedenius deneensis.
“Seirocrinus subangularis” (-190000000/-175000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Na konci období permu vytvořily země vyčnívající nad hladinou vody jeden kontinent, Pangeu. Bylo obklopeno oceánem Panthalassa. Během jurského období (před 203–135 miliony let)
Pangea se rozpadla na několik částí, což vedlo k vytvoření Atlantského oceánu. Také se objevil
mnoho malých a teplých moří, která se stala domovem korálů,
mlži, belemniti, amoniti, korýši, žraloci, ichtyosauři,
plesiosaury a další živé organismy.
Crinoidi byli ostnokožci, stejné třídy jako hvězdice a mořští ježci. Jejich těla se skládala z vápenitého stonku, na jehož konci byly pružné pažní paprsky. Lilie s jejich pomocí zachytily řasy, jednobuněčné organismy, drobné korýše i larvy bezobratlých plovoucí ve vodě. Druhy jako Seirocrinus subangularis pokrývaly mořské dno a tvořily celé „louky“. Krinoidi se objevili v kambriu, ale většina nepřežila masové vymírání na konci období permu. Poté, před 250 miliony let, zmizelo 95 % mořských a 70 % suchozemských druhů.
Skutečná velikost: přibližně 3 x 2 m.
“Stenopterygius longifrons” (-183000000/-179000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Ichtyosauři, jako je tento exemplář, Stenopterygius longifrons, měli dlouhé tělo podobné delfínu, čtyři končetiny podobné ploutvím a dvoulaločný ocas. Jejich předci pravděpodobně žili v řekách, ale samotní ichtyosauři byli dobře přizpůsobeni mořskému prostředí. Spolu s plesiosaury to byli největší predátoři, kteří žili v mořích jurského období.
Skutečná velikost lebky: 40 cm na délku.
“Kopidodon macrognathus” (-47000000), Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Vznik nových druhů savců v eocénu
První savci se objevili současně s dinosaury na konci triasu, před téměř 225 miliony let. Přežily masové vymírání na konci období křídy, před 65 miliony let, a pokračovaly ve vývoji. První moderní savci se objevili v eocénu (před 55–34 miliony let). Na začátku se klima oteplovalo: průměrná teplota byla o 10 °C vyšší než nyní. Jak dokládají vykopávky v lomu Messel, primitivní druhy byly nahrazeny modernějšími a konkurenceschopnějšími.
“Palaeochiropteryx” (-47000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
V Německu poblíž Frankfurtu nad Mohanem se nachází lom Messel, ve kterém bylo objeveno mnoho zkamenělin z eocénu. Jejich stáří je přibližně 47 milionů let. Lom má zvláštní vědeckou hodnotu: jsou v něm dobře zachovalé pozůstatky krokodýlů, hadů, ještěrek, žab, želv, ptáků a hmyzu a také různých savců. Příklad Messel jasně ukazuje přechod od primitivní k moderní fauně. Nalezení hadi a ještěrky patří do první kategorie, zatímco někteří savci (zejména netopýři) jsou podobní těm, kteří se nacházejí dnes.
Netopýři Messel se velmi podobají svým moderním protějškům, i když s největší pravděpodobností neměli schopnost echolokace. Na fotografii: exemplář Palaeochiropteryx (skutečná velikost: 7 cm na výšku).
“Kopidodon macrognathus” (-47000000), Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Malí býložravci Kopidodon macrognathus žili na stromech. Tento jedinec je malý, o něco více než 70 cm na délku (velcí dosahovali 115 cm).
Měla velký chlupatý ocas jako moderní veverky, který pomáhal udržovat rovnováhu při skákání z větve na větev.
“Eopelobates wagneri” (-47000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Před 47 miliony let bylo na místě lomu Messel tropické jezero. Při vykopávkách archeologové objevili ryby, sladkovodní želvy, mloky, krokodýly a žáby (například tento exemplář Eopelobates wagneri, vysoký 8 cm).
“Eurohippus messelensis” (-47000000), autor – Foto: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Jedním ze savců nalezených v Messelu byl tento úžasný exemplář Eurohippus messelensis. Je příbuzný moderním koním, i když byl jen 50 cm dlouhý a místo kopyt měl čtyři prsty na předních a tři na zadních. V lesích žil druh Eurohippus messelensis.
„Primitive Horse from Messel“ (-47000000), od videa: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Primitivní kůň z Messelu
Anglická verze (francouzská a holandská verze níže)
1:56
“Le petit cheval de Messel” (-47000000), autor – Video: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Le petit cheval de Messel
Francouzská verze
1:56
“Het Paardje van Messel” (-47000000), autor – Video: RBINSMuzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Het Paardje van Messel
Holandská verze
1:56
„Panthera tigris altaica“ (autor – Foto: RBINS)Muzeum přírodních věd (Královský belgický institut přírodních věd)
Evoluce v moderním světě
Člověk dnes hraje aktivní roli v evoluci flóry a fauny: kříží se, provádí umělý výběr a také množí zvířata a rostliny v laboratoři a mění jejich genetickou informaci. Lidé také vyvíjejí silný selektivní tlak na některé populace. Například rybářské sítě dokážou ulovit velké tresky, ale menší mohou proklouznout a poté opustit své potomky. Díky tomu se gen zodpovědný za nízkou tělesnou hmotnost častěji přenáší do další generace a velikost dospělých ryb se postupně zmenšuje. Existuje však závažnější problém: lidé se stávají přímou či nepřímou příčinou vyhynutí mnoha druhů. Je to způsobeno odlesňováním, ničením nebo omezováním biotopů druhů, nadměrnou urbanizací, nerozumným využíváním přírodních zdrojů, znečištěním životního prostředí, změnou klimatu atd. Na obrázku: ohrožený tygr amurský.
Rekonstrukční výkres. Takhle mohla Coronacollina acula vypadat během života.
Zdroj: Daniel Garson pro laboratoř Droser, UC Riverside Geology
Stáří tohoto organismu, nalezeného v jihoaustralských pískovcích a pojmenovaného Coronacollina acula, je 560–550 milionů let. Patří do ediakarského období – doby před tzv. kambrickou explozí, kdy se většina nám známých druhů živých tvorů ještě nenarodila a nepropukla tzv. kambrická kosterní revoluce. Ediakarská mnohobuněčná fauna – stejně jako méně známá a ještě dřívější hainanská fauna, jejíž stopy byly objeveny v Číně – zůstala „neúspěšným průvanem“ přírody a jak se stále mnozí vědci domnívali, zmizela téměř beze stopy a nezanechala po sobě žádné potomky. . A úspěch života ve všech jeho projevech, které nyní pozorujeme, dopadl pouze na úděl nové, kambrické fauny.
“Předpokládalo se, že až do kambria zvířata zůstala měkká a nezískala tvrdé prvky,” říká vedoucí výzkumného týmu Mary Droser, profesorka geologie na University of California, Riverside. „Nyní však máme příklad organismu s kosterními prvky, který předchází kambriu. Toto prastaré zvíře s kostrou mělo pevné podpěry, které mu pomáhaly udržovat tvar a stoupat nad zemí. To je pro zvířata velmi důležitá inovace.“
Organismus v podobě komolého kužele o výšce 3–5 cm byl přichycen na mořském dně. Jeho „náprstkovitý“ tvar byl doplněn nejméně čtyřmi 20–40 cm radiálními paprsky nebo jehlami (které se ve fosilním záznamu objevují pouze jako tenké rýhy). Byla to konzistentní přímost rýh ve stovkách nově objevených fosilií, která nám umožnila dojít k závěru, že byly původně mineralizované. Pravděpodobně to zahrnovalo usazeniny solí, jako je uhličitan vápenatý. Díky těmto paprskům byla Coronacollina acula fixována na povrchu substrátu.
V budoucnu by tento druh tvora, který se vyvinul, mohl používat kostru k ochraně před predátory. Na vrcholu Ediakaru se však ještě o žádných predátorech nemluvilo. Také „náprstek“ ještě neměl k dispozici samostatné pohyby – jeho četné kolonie v mělké vodě se živily tím, co mohly filtrovat z protékající vody.
Coronacollina acula lze přeložit jako „malý kopec obklopený jehličím“. Samotná stavba tohoto tvora připomíná kambrické houby rodu Choia, profesor Drozer ho tedy dodnes považuje za předzvěst kambrických zvířat. V souladu s tím nelze výskyt nosičů kostry v kambriu považovat za tak náhlý. Ediakarská biota by mohla být zakladatelem evoluční větve těch živočichů, které známe dnes. Způsob jejich rozmnožování však zůstává záhadou.
Jméno „Ediacaran“ (před 630–542 miliony let) je odvozeno od Ediacaranské vysočiny v jižní Austrálii a „Cambrian“ (před 542–488 miliony let) je odvozeno od římského názvu pro Wales – Cambria. V ediakarské oblasti se postupně zvyšovala koncentrace kyslíku v atmosféře a mořské vodě – produkovaly ho rostliny. To nakonec vedlo ke vzniku aktivních predátorů, globální restrukturalizaci mořských ekosystémů a získání mineralizované kostry mnoha skupinami zvířat.
Do určitého okamžiku bylo pořízení takové kostry jednoduše energeticky nerentabilní. Dlouho se věřilo, že mnohobuněční tvorové se mohou náhle objevit pouze v kambriu. Tato okolnost svého času uvedla do rozpaků samotného Charlese Darwina. Pak však byly objeveny četné otisky takzvané vendiánské (ediakaranské) bioty – nejprve v Austrálii a poté v Rusku v okolí Bílého moře.
„Osud prvních ediakarských zvířat byl až donedávna kontroverzní,“ říká Droser, „mnozí věřili, že všechna vyhynula krátce před kambriem. Náš objev ukazuje, že tomu tak není.“
Samozřejmě je v souvislosti s takovými objevy nesmírně zajímavé diskutovat o možnosti, že se mnohobuněčné organismy pokusily osídlit naši planetu několikrát nezávislým způsobem a někdy v budoucnu zde ještě budou, alespoň nepřímé, stopy přítomnosti ještě starodávnějších forem. Na konci zvláště neblahých období mohly vymřít nejen mnohobuněčné organismy, ale i všechny jednobuněčné, tedy život, v zásadě se mohl začít vyvíjet od nuly. Neexistují pro to žádné přímé důkazy, ale samotná možnost není popřena. Problém s hledáním takových pozůstatků je především v tom, že starověké organismy, které nemají kosterní útvary a nezanechaly žádné otisky nebo stopy životní činnosti, zůstávají paleontologům skryty.
Takový výzkum samozřejmě přitahuje pozornost i astrobiologů, kteří hledají odpověď na otázku, jak rozšířený je fenomén života ve Vesmíru a jaká je pravděpodobnost, že v pozorovatelné části Galaxie objeví nám neznámé formy. Proto je mezi zadavateli projektu také NASA.
K položce nebyly nalezeny žádné komentáře.
