TEMA BROJA

Dr Barbara Radulović,
viši naučni saradnik

Evolucija, drvo sa mnogo grana/Morski organizmi kroz vreme

Uoči života na kopnu

Pitanje porekla života, odnosno kako i kada je živi svet na našoj planeti nastao tema je koja uvek iznova okupira pažnju naučnika i šire javnosti. Postoji nekoliko teorija koje pokušavaju da daju odgovor na ovo složeno pitanje, ali većina naučnika smatra da je život na našoj planeti nastao pre oko 3,5milijardi godina a da je atmosfera Zemlje u početku sadržavala isparenja kao što su metan, amonijak, sumporvodonik, vodenu paru i karbon dioksid... koji su se oslobađali za vreme vulkanskih erupcija tokom prvih faza Zemljine istorije. Nakon hlađenja Zemlje, vodena para je postala tečna i došlo je do formiranja mora i okeana. Samim tim stvorili su se uslovi za nastanak života. Evolucija živog sveta u morskim sredinama igra izuzetno važnu ulogu za razumevanje porekla života na Zemlji; ona je prethodila pojavi života na kopnu i odvijala se tokom različitih vremenskih intervala (prekambrijum, paleozoik, mezozoik i kenozoik).

8. Borba Ichthyosaurusa i Plesiosaurusa

Prekambrijum

Smatra se da su se prvi oblici života pojavili tokom najstarijeg odeljka Zemljine istorije, kada su u okeanima, pre oko 3.5 milijarde godina, nastali jednoćelijski mikroorganizmi koji su živeli u blizini hidrotermalnih otvora, odnosno mesta na okeanskom dnu gde je topla voda izvirala iz Zemljine kore, noseći sobom minerale koji su mikroorganizme snabdevali energijom. U ovom periodu, atmosfera nije sadržavala kiseonik već se sastojala od gasova metana, karbon dioksida i sumporvodonika koji su se oslobađali tokom vulkanskih erupcija. Pre oko 2.3 milijarde godina pojavile su se modrozelene bakterije (cijanobakterije) koje su mogle da pretvore Sunčevu svetlost u iskoristivu energiju. Tokom tog procesa formira se kiseonik. Zahvaljujući cijanobakterijama, prvim organizmima koji su imali sposobnost vršenja fotosinteze, došlo je do velike promene u istoriji Zemlje.

Ediakara

Najstarije složene životne forme pojavile su se pre oko 560 miliona godina. Fosili koji potiču iz ovog perioda poznati su kao ediakara fosili i predstavljaju najstarije složene životne forme koje su živele na samom kraju prekambrijumske epohe(sl. 1). Fosilni ostaci koji pripadaju ovim organizmima nađeni su na jugu Australije (Ediakara brdo) i poslužili su za izdvajanje posebnog geološkog perioda pod nazivom ediakara period. Ovi organizmi pojavili su se pre nego što se dogodila čuvena kambrijumska eksplozija i predstavljaju dragocene podatke o ranoj evoluciji složenih višećelijskih organizama. Pored nalazaka iz Australije, fosili ediakara perioda za sada su poznati sa oko 40 lokaliteta širom sveta, a najbolje su očuvani oni koji potiču iz istočne Kanade (Njufaunlend), južne Australije, Rusije (Belo more) i Nambije.

Amoniti Spadaju u najpoznatije i najzanimljivije izumrle organizame koji su tokom geološke prošlosti naseljavali svetska mora i okeane. Glavna karakteristika im je spiralno uvijena ljuštura koja može biti različito ukrašena i koja često dostiže impozantne dimenzije. Priradaju iščezloj grupi glavonožaca, odnosno mekušaca čiji su se prvi pretstavnici javili u starijim odeljcima geološke istorije, tačnije u devonu a izumirli su krajem gornje krede. Njihovi savremeni srodnici su glavonošci poznati pod nazivom Nautilus, a takodje su srodni i sa oktopodima i lignjama.

Ediakara fauna predstavlja raznovrsnu morsku asocijaciju koja se sastoji od životinja koje su živele na morskom dnu (bentos), plivača (nekton) i životinja koje su lebdele po površini vode (plankton). Nađeni su fosilni ostaci korala bez skeleta koji su naseljavali plitko morsko dno. Od organizama koji su se kretali po morskom dnu (vagilni bentos) sreću se anelidi, tj. crvi koji su za sobom ostavljali tragove na površini sedimenta ili galerije i jame u obliku slova ‘u’ u koje su se uvlačili. Zanimljiva životinja je crv Spriggina(sl. 2)sa brojnim nogama i izvijenim telom u obliku slova ‘s’koji je verovatno plivao, a tu je i neobična Dickinsonia koja je takođe najverovatnije slobodno plivala. Meduze su slično današnjim, lebdele na površini vode nošene strujama i talasima (plankton). Nađeni su i neki zagonetni fosili kao što je Tribrachidium(sl. 3),za koga je zanimljivo da ne liči ni na jednu do sada poznatu životinju; karakterišu ga tri radijalno raspoređene, savijene ručice koje su ukrašene pipcima.
Zahvaljujući fosilonosnim slojevima Ediakare, bilo je moguće izvršiti rekonstrukciju jednog od najstarijih pejzaža u istoriji Zemlje i zaključiti da su pomenuti organizmi živeli u plitkoj sredini, najverovatnije u zalivu gde je pokretljivost vode bila blaga i gde je bilo dovoljno kiseonika.

Paleozoik

Tokom najstarijeg dela paleozoika, tj.kambrijuma,za koji se pretpostavlja da je trajao od 542 do 488 miliona godina, dogodila se velika kambrijumska eksplozija, jedan od najvažniji događaja u istoriji naše planete tokom kojeg su se u morima iznenada pojavile mnogobrojne grupe životinja složene građe. Fosilni zapis iz kambrijuma pokazuje da su osnovne grupe životinja sa građom tela koja je prisutna i kod današnjih, nastale tokom relativno kratkog vremenskog perioda, tokom kambrijumske eksplozije. Pojedni naučnici smatraju da je ovaj događaj bio prouzrokovan nastankom toplije klime, sa više kiseonika u okeanima i stvaranjem prostranih plitkovodnih morskih sredina. Živi svet ovog perioda najbolje je očuvan na lokalitetu  Burges Shale(sl. 4)u Stenovitim planinama, u Kanadi, gde je u finozrnim sedimentima nađeno mnoštvo raznovrsnih fosila.

Trilobiti Jedna od najinteresantnijih fosilnih grupa koji su živeli u nekadašnjim morima su trilobiti, izumrli zglavkari čije se pojavljivanje vezuje za najstarije odeljke Zemljine istorije. Srodnici su insekata, kraba i paukova. Njihovu spoljašnju gradju čine tri dela: cephalon (glava), thorax (telo) i pigidium (rep). Verovatno zbog neobičnog, a možda i pomalo zastrašujućeg izgleda, bili su interesantni za čoveka još od najranije istorije, što je za posledicu imalo nastanak različitih verovanja vezanih za ovu grupu.

Tokom ovog vremenskog intervala, između ostalih organizama,živeli su i prvi predatori. Najveći je bio zglavkar Anomalocaris(sl. 5)koji je mogao da dostigne dužinu od oko 2m. Najzanimljivija osobina ove životinje bile su njene velike i buljave oči koje su se nalazile bočno na glavi i sastojale iz velikog broja malih sočiva (16 000 za svako oko), a karakteristike oka ukazuju na to da je životinja imala izuetan vid koji je bio bolji čak i od vida savremenih insekata. Naučnici su, na osnovu rekonstrukcije fosila ove morske nemani, starog oko 515 miliona godina, zaključili da je ovako složeno oko evoluiralo znatno pre pojave zglavkara sa čvrstim skeletom.
Osima zglavkara, u ovom vremenskom periodu, u morima i okeanima javljaju se i predstavnici ostalih životinjskih grupa kao što su trilobiti, brahiopodi, školjke, crvi i mnogi, po svom izgledu neobični organizmi kao što je recimo Opabinia koja je posedovala pet očiju smeštenih na vrhu glave.
Tokom sledeće etape u istoriji planete, koja se naziva ordovicijum (pre 500-400 miliona godina) većina morskih organizama, kao što su trilobiti, brahiopodi, školjke i dr. poseduje ljušture koje imaju ulogu da ih zaštite od predatora. Takođe i predatori, kao što je recimo Eurypterid (sl. 6)poseduju spoljašnji skelet. Ovaj izumrli zglavkar koji se naziva još i morska škorpija bio je jedan od najstrašnijih predatora i mogao je da dostigne dužinu od oko 2m. Drugu grupu predatora koji su gospodarili tadašnjim morima čine cefalopodi, tj. glavonošci koji poseduju veoma razvijene pipke koji im služe za kretanje i hvatanje plena.

U ovom razdoblju pojavili su se i prvi kičmenjaci ali su oni zagospodarili morskim sredinama tek znatno kasnije. Tokom perma (pre 290-245 miliona godina), tadašnjim morima je plivala neobična ajkula Helicoprion koja je posedovala spiralno raspoređene zube koji su se nalazili u donjoj vilici.
Od kambrijuma do perma morsko dno je bilo naseljeno mnoštvom krinova, srodnicima morskih zvezda i ježeva, koji su svojom lepotom, bujnošću i visinom (do oko 2m) stvarali prave morske šume i činili jedinstven ekosistem. Takođe, tokom ovog perioda, u morima se stvaraju koralni sprudovi a vodenim prostorima plivaju neobične ribe oklopnjače koje poseduje teške koštane pancire koji im štite telo, kao i ribe bodljašice sa koštanim bodljama koje su podupirale peraja.
Međutim, gotovo celokupni živi svet koji je naseljavao planetu tokom paleozoika nestao je u najvećoj katastrofi koja je zadesila Zemlju na granici paleozoika i mezozoika. Smatra se da je zbog nepovoljnih uslova života, kao što su opadanje nivoa mora, vulkanske erupcijei smanjena količina kiseonika, izumrlo gotovo 95% morskih organizama.

Mezozoik

Nakon katastrofičnog dogadjaja koji je planetu gotovo u potpunosti opustošio, ali i stvorio nove ekološke uslove za život, nastupila je sledeća etapa u razvoju živog sveta u kojoj preživele forme osvajaju novi životni prostor i prilagodjavaju se novonastalim životnim okolnostima.Dolazi do cepanja paleozojskog superkontinenta Pangee i stvaranja novih kontinenata, takodje ogromni okean Pantalasa koji je okruživao Pangeu biva razdeljen u nove basene i dolazi do formiranja okeana Tetisa. Klima je bila topla i živi svet je ponovo krenuo da se razvija i buja kako na kopnu tako i moru.

Mery Anning (1799–1847) je rođena u primorskom gradiću Lyme Regisu Engleskoj, bila je jedna od najpoznatijih paleontologa svog vremena. Žena koja je pronašla prvi primerak fosila morskog gmizavca ihtiozaurusa, a takodje i prva dva fosilna primerka pleziosaurusa. Rođena u siromašnoj porodici, bez formalnog obrazovanja, u početku je samo sakupljala fosile i prodavala ih lokalnim posetiocima. Kao i mnoge žene tog doba  nailazila je na brojne prepreke na svom putu ka uspehu i priznanju. I pored svojih značajnih pronalazaka fosila i njihove identifikacije nije bila priznata medju tadašnjom naučnom zajednicom sve do svoje smrti 1847. godine. 7. Meri Ening (Mery Anning)

Tokom mezozoika morima su vladali gmizavci koji su dostizali impozantne dimenzije i predstavljali predatore koji su se nalazili na samom vrhu u lancu ishrane; hranili su se ribama, glavonošcima, školjkama pa čak i jedni drugima. Među najpoznatijim izumrlim morskim gmizavcima je pleziosaurus, čije je fosilne ostatke po prvi put, početkom 19. veka u Engleskoj, otkrila Meri Ening (Mery Anning)(sl. 7). Ovaj gmizavac je mogao da dostigne dužinu od oko 3,4 m i težinu od oko 180 kg, posedovao je malu glavu, oštre zube, dugačak i uzan vrat i kratak rep. Jedan drugi morski džin pod nazivom ihtiosaurus koji je po svom izgledu podsećao na delfine, posedovao je veoma oštre zube kojima je uspešno hvatao plen, kao i oči koje spadaju među najveće koje su do sada nađene u životinjskom carstvu a koje su mu omogućavale odličan vid u dubokim okeanskim prostorima. sl. 8
U kasnijim odeljcima mezozoika pojavile su se i morske kornjače, među kojima je po veličini najpoznatija Archelon (sl. 9) koja je mogla da dostigne dužinu od oko 4.5 m, mereći od glave do kraja repa, i težinu od oko 2 t. Pretpostavlja se da je ova praistorijska kornjača najveći deo života provodila na muljevitom dnu, sporo se kretala i uglavnom se hranila školjkama, puževima, rakovima pa čak i većim ribama i gmizavcima.
Tokom mezozoika, razvili su se i mikroskopski planktonski organizmi kokolitoforide sa skeletom izgrađenim od kalcijum karbonata. Nakon njihovog uginuća i taloženja na morskom dnu, formirale su se krečnjačke naslage ili naslage krede.
Nakon permskog masovnog izumiranja u kome su sprudovi bili u velikoj meri devastirani, dolazi do njihovog oporavka i ponovnog bujanja, sredinom mezozoika (jura). Za razliku od savremenih sprudova koji su izgrađeni od korala, sprudovi stvarani u ovom odeljku geološke istorije bili su izgrađeni od posebne grupe izumrlih školjaka koje se nazivaju rudistne školjke. Iako su kao i savremene školjke posedovale dva kapka, ove školjke su se po svom izgledu znatno razlikovale. Glavna grupa rudistnih školjaka imala je jedan masivan, težak i dugačak kapak u obliku korneta za sladoled kojim su bile pričvršćene za sediment, dok im se na vrhu nalazio drugi kapak koji im je služio kao poklopac. Druga velika grupa rudistnih školjaka posedovala je ljušturu savijenu u obliku roga i ležale su na morskom dnu. Ove školjke su rasle zbijeno, jedna uz drugu, i na taj način formirale sprudove.
Ekosistem u morima tokom mezozoika je bio izrazito bujan i organizovan kao što su to savremeni ekosistemi, fitoplankton je činio osnovu lanca ishrane dok su se predatori nalazili na vrhu. Tokom jure i kenozoika nivo mora je bio viši i to je za posledicu imalo velike oblasti sa plitkim morima u kojima su zubate ribe, gmizavci, ptice i leteći pterosaurusi vrebali svoj plen. Sa druge strane, organizmi su za odbranu od napadača razvili različite bodlje, šiljke i debele ljušture kako bi predatorima otežali napad.
Kraj mezozoika je obeležio još jedan iznenadan katastrofalan događaj poznat kao kredno-paleogeno izumiranje. Ponovo je došlo do jednog od najvećih masovnih izumiranja organizama u istoriji planete. Ogroman asteroid širine 10-15 km udario je u površinu Zemlje i izazvao cunamije, kisele kiše, ogromne požare i globalno zahlađenje. Novonastale uslove mnoge životinjske grupe nisu uspele da prežive a među njima ni dinosaurusi. Među morskim organizmima, izumrli su veliki morski gmizavci, amoniti, mnogobrojne vrste školjaka,između ostalih i rudisti, zatim pojedini brahiopodi, korali i plankton.
Ovaj događaj, koji je doveo do značajnog izumiranja morskih organizama, obeležio je  kraj mezozoika i početak kenozoika, novog poglavlja u istoriji Zemlje.

Kenozoik

Na početku kenozoika, raspored mora i okeana bio je sličan današnjem. Dolazi do kidanja kopnene veze između Južne i Severne Amerike, Južna Amerika i Australija se odvajaju od Antarktika i dolazi do velike promene morskih struja koje znatno utiču na lanac ishrane u morima i okeanima. Dolazi do ubrzanog i raznovrsnog razvoja sisara, među kojima je najpoznatiji plavi kit, najveća životinja koja je ikada živela na našoj planeti, sa dužinom od oko 33 m i težinom oko 150 t. U isto vreme živi još jedan morski sisar Desmostylia, četvoronožac koji je živeo u plićim sredinama prekrivenim morskom travom, ali u kasnijim odeljcima kenozoika dolazi do njegovog izumiranja. Nakon izumiranja koje se desilo krajem mezozoika, pojedine grupe se oporavljaju i doživljavaju svoj procvat. Među njima su i mikroplanktonski organizmi koji su predstavljeni globigerinama, nanofosilima, radiolarijama i dijatomejama. Rudistni sprudovi bivaju zamenjeni koralskim, kakvi su prisutni i u današnjim morima. Posmatrano u celini, tokom kenozoika većina beskičmenjaka koje srećemo u današnjim morima, kao što su školjke, ježevi i puževi bili su prisutni u izobilju od početka kenozoika.

Dr Barbara Radulović,
viši naučni saradnik

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"