آیا انفجار کامبرین واقعاً اتفاق افتاده است؟

با مرور سریع کتاب‌های زیست‌شناسی دبیرستان می‌توان به اشاره‌ای از انفجار کامبرین رسید؛ دوره‌ای بین ۵۴۰ میلیون تا ۵۳۰ میلیون سال پیش که در طول آن بسیاری از گروه‌های جانوری گسترش پیدا کردند و تنوع زیستی آن‌ها نیز افزایش یافت. این رویداد که اغلب با ویژگی‌هایی مثل سریع و پربار از آن یاد می‌شود، زمینه‌ساز آشفتگی در تاریخ تکاملی اولیه شد؛ اما آیا واقعاً انفجار چشمگیر تنوع زیستی زمین در طول این دوران حقیقت دارد؟

به گزارش لایوساینس، توماس سروایس، دیرینه‌شناس و مدیر پژوهشی مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه (CNRS)، در مقاله‌ای مدعی شده که انفجار کامبرین، آن‌‌گونه که تصور می‌شود، رخ نداده است. در حقیقت این رویداد، انفجاری نبوده و تنوع زیستی در اوایل دوره‌ی پالئوزوئیک (۵۴۱ میلیون تا ۲۵۱٫۹ میلیون سال پیش) به صورت تدریجی افزایش یافته و استفاده از عبارت «انفجار» در واقع، حاصل سوگیری‌های پژوهشی گذشته است.

فرایند موقعیت‌یابی، حفاری و دسته‌بندی فسیل‌ها، کاری پرهزینه و دشوار است؛ بنابراین پژوهشگرها اغلب اوقات گونه‌های خود را در پایگاه داده‌های بزرگی قرار می‌دهند تا آسان‌تر بتوانند آن‌ها را پیدا و مقایسه کنند. دو نمونه از این پایگاه داده‌ها یعنی پایگاه‌داده‌ی پالئوبیولوژی و پایگاه‌داده‌ی تنوع زیستی زمین در مجموع شامل ۲ میلیون ورودی هستند که برای بررسی الگوهای سراسری در تنوع زیستی به ویژه روندهایی که در دوران کامبرین ظاهر شدند، به کار رفته‌اند.

مؤلفان تأکید می‌کنند که پایگاه‌داده‌های یادشده لزوماً جهانی نبوده‌اند. پایگاه داده‌ی پالئوبیولوژی (Paleobiology)، از فسیل‌های اطراف اروپا و آمریکای شمالی ساخته شده است در حالی که پایگاه داده‌ی تنوع زیستی زمین (Geobiodiversity)، اغلب شامل فسیل‌هایی از چین است. این نواحی، خاستگاه برخی از مشهورترین منابع کامبرین در جهان به ویژه، منطقه‌ی Burgess Shale در کانادا و بستر فسیلی چنگجیانگ (Chengjiang) در استوان یونان چین هستند؛ اما در بهترین حالت تنها می‌توانند ارزیابی‌های منطقه‌ای را از الگوی تنوع زیستی ارائه دهند و تنها برای گونه‌هایی به کار می‌روند که در سوابق فسیلی به‌خوبی حفظ شده‌اند.

پایگاه‌داده‌های یادشده همچنین شامل گونه‌هایی از دوره‌های دیگر مثل رویداد بزرگ تنوع‌ زیستی اردویسین (GOBE) است که به نظر می‌رسد نزدیک به ۴۰ میلیون تا ۵۰ میلیون سال پس از انفجار کامبرین رخ داده است. بازه‌ی بین دو رویداد اردویسین و کامبرین، کمتر بررسی شده و به نظر می‌رسد فاقد الگوی مشابه رونق تنوع زیستی است؛ اما به گفته‌ی سروایس، این مسئله می‌تواند نتیجه‌ی سوگیری دانشمندان باشد.

کارما نانگلو، دیرینه‌شناس دانشگاه هاروارد که به بررسی فسیل‌های اردویسین و کامبرین می‌پردازد، دلیل نام‌گذاری «انفجار کامبرین» را درک می‌کند و همچنین تأثیر انحراف بر تخمین‌های گوناگونی زیستی را می‌پذیرد؛ اما به عقیده‌ی نانگلو، شواهد خوبی برای انفجار کامبرین وجود دارند.

صرف‌نظر از اینکه پایگاه داده‌ها برای گروه یا مناطق مشخصی دچار سوگیری باشند، روندی کلی از افزایش پیچیدگی در جانوران دیده می‌شود. نانگو می‌گوید، این‌طور نیست که دو گونه از نظر گوناگونی با یکدیگر هم‌ارز باشند، بلکه گونه‌های A و B به شکل چشمگیری از نظر ساختار بدنی، چگونگی رشد و نقش زیست‌بومی و چگونگی حیات تفاوت دارند و شواهد مستقیم این ادعا را می‌توان به‌صورت مستقیم از سنگ‌ها پیدا کرد.

دلایل این تنوع زیستی کاملاً مشخص نیستند، اما دانشمندان فرضیه‌هایی دارند. در دوران پیشاکامبرین، ابر قاره‌ی رودینیا به چند قسمت شامل گوندوانا (جنوبگان کنونی، آمریکای جنوبی، آفریقا، استرالیا، هند و نیوزیلند) و لورنتینا (بخش زیادی از آمریکای شمالی) تقسیم شد. در طول این مدت، سطح اکسیژن در اقیانوس‌ها افزایش یافت و سهم بیشتری از سواحل گرمسیری و کم‌عمق وجود داشت. به این ترتیب شرایط بی‌نقصی برای تکامل گونه‌های جدید و بعداً فسیل‌شده فراهم شد. فرضیه‌ی مشابهی برای تجزیه‌ی ابرقاره‌های پانوتیا و پانگه‌آ وجود دارد و پژوهشگرها ارتباطی را بین تجزیه‌ی قاره‌ها و تنوع زیستی در دوران فانروزوئیک (۵۴۱ میلیون سال پیش تاکنون) پیدا کردند.