معلومة

5.8: فترة ما قبل الكمبري المتأخرة - علم الأحياء


كيف بدت الحياة المبكرة حقيقية النواة؟

بدا البعض مثل هذا. هذه أحفورة من أمونيت. الأمونيت هي أحافير مؤشر ممتازة ، وغالبًا ما يكون من الممكن ربط الطبقة الصخرية التي توجد فيها بفترات زمنية جيولوجية محددة.

الحياة متعددة الخلايا: تمهيد الطريق

مر ما يقرب من 80٪ من تاريخ الأرض قبل أن تتطور الحياة متعددة الخلايا. حتى ذلك الحين ، كانت جميع الكائنات الحية موجودة كخلايا مفردة. لماذا تطورت الكائنات متعددة الخلايا؟ ما الذي أدى إلى هذه الخطوة الرئيسية في تطور الحياة؟ لوضع تطور تعددية الخلايا في سياقه ، دعنا نعود إلى ما كان يحدث على كوكب الأرض خلال هذا الجزء من تاريخه.

أواخر عصر ما قبل الكمبري

ال أواخر عصر ما قبل الكمبري هو الوقت من حوالي 2 مليار إلى نصف مليار سنة. خلال هذه الفترة الطويلة من الزمن ، شهدت الأرض العديد من التغيرات الجيولوجية والمناخية الدراماتيكية.

  • انجرفت القارات. اصطدموا ليشكلوا قارة عملاقة ثم انفصلوا مرة أخرى وتفرقوا. أدى الانجراف القاري إلى تغيير المناخات في جميع أنحاء العالم وتسبب في نشاط بركاني مكثف. لمشاهدة رسم متحرك للانجراف القاري ، انتقل إلى هذا الرابط: http: //www.ucmp.berkeley.edu/geology/anim1.html.
  • ارتفعت مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وانخفضت. كان هذا بسبب النشاط البركاني وعوامل أخرى. عندما كانت المستويات عالية ، قاموا بإنشاء ملف الاحتباس الحراري. تم احتجاز المزيد من الحرارة على سطح الأرض ، وأصبح المناخ أكثر دفئًا. عندما كانت المستويات منخفضة ، تم حجز حرارة أقل وبرد الكوكب. عدة مرات ، كان التبريد شديدًا بما يكفي لإغراق الأرض في العصر الجليدي. كان أحد العصور الجليدية شديد البرودة بحيث غطى الجليد والثلج الكوكب بالكامل. تم استدعاء الأرض خلال هذا العصر الجليدي كرة الثلج الأرض(ارى شكل أدناه).

كرة الثلج الأرض. خلال أواخر عصر ما قبل الكمبري ، نمت الأرض باردة جدًا لدرجة أنها كانت مغطاة بالثلج والجليد. سميت الأرض خلال هذا العصر الجليدي بأرض كرة الثلج.

الحياة خلال أواخر عصر ما قبل الكمبري

كان للتغييرات الدراماتيكية التي حدثت في أواخر عصر ما قبل الكمبري تأثير كبير على أشكال الحياة على الأرض. الأشياء الحية التي لم تستطع التكيف ماتت. تم استبدالهم بالكائنات الحية التي طورت تكيفات جديدة. وشملت هذه التعديلات التكاثر الجنسيوتخصص الخلايا و تعدد الخلايا.

  • خلق التكاثر الجنسي تنوعًا أكبر بكثير بين النسل. زاد هذا من فرص بقاء بعضهم على الأقل عندما تغيرت البيئة. كما أنه زاد من السرعة التي يمكن أن يحدث بها التطور.
  • بدأت بعض الخلايا تعيش معًا في مستعمرات. في بعض المستعمرات ، بدأت الخلايا تتخصص في القيام بوظائف مختلفة. هذا جعل الخلايا أكثر كفاءة كمستعمرة من الخلايا الفردية.
  • قبل مليار سنة ، تطورت الكائنات الحية متعددة الخلايا الأولى. ربما تكون قد تطورت من مستعمرات من الخلايا المتخصصة. كانت خلاياهم متخصصة للغاية لدرجة أنها لم تعد قادرة على البقاء على قيد الحياة بشكل مستقل. ومع ذلك ، كانوا معا الأقوياء. لقد شكلوا كائنًا أكبر ، وأكثر كفاءة ، وقادرًا على القيام بأكثر مما يمكن لأي كائن وحيد الخلية القيام به على الإطلاق.

انقراض ما قبل الكمبري

في نهاية عصر ما قبل الكمبري قبل 544 مليون سنة ، حدث انقراض جماعي. في الانقراض الجماعي، العديد من الأنواع أو حتى معظمها تختفي فجأة من الأرض. كان هناك خمسة انقراضات جماعية في تاريخ الأرض. يعتقد العديد من العلماء أننا نمر حاليًا بانقراض جماعي سادس. ما الذي تسبب في الانقراض الجماعي قبل الكمبري؟ ربما كانت مجموعة من الأحداث المناخية والجيولوجية هي المسؤولة عن ذلك. بغض النظر عن السبب ، مهد الانقراض الطريق لانفجار حياة جديدة ، يُطلق عليها الانفجار الكمبري ، خلال حقبة الباليوزويك التالية.

ملخص

  • خلال أواخر عصر ما قبل الكمبري ، انحرفت القارات ، وتذبذبت مستويات ثاني أكسيد الكربون ، وتغير المناخ. العديد من الكائنات الحية لم تستطع تحمل التغييرات وماتت.
  • طورت الكائنات الحية الأخرى تكيفات جديدة مهمة. وتشمل هذه التكاثر الجنسي ، والتخصص الخلوي ، وتعدد الخلايا.
  • انتهى عصر ما قبل الكمبري بانقراض جماعي مهد الطريق للانفجار الكمبري.

استكشاف المزيد

استخدم شريط تمرير الوقت في هذا المورد للإجابة على الأسئلة التالية.

  • تطور على http://johnkyrk.com/evolution.swf.
  1. منذ ملياري سنة ، كم كانت نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي؟
  2. متى ظهرت الكائنات متعددة الخلايا لأول مرة؟
  3. متى بدأ التمثيل الضوئي على الأرض؟
  4. متى نشأ الإسفنج والفطريات لأول مرة؟
  5. ما هو وقت كرة الثلج على الأرض؟ ما الذي تسبب في إذابة الأرض؟

إعادة النظر

  1. متى كان أواخر عصر ما قبل الكمبري؟
  2. وصف التغيرات الجيولوجية والمناخية التي حدثت خلال أواخر عصر ما قبل الكمبري.
  3. ما هو تأثير الاحتباس الحراري؟
  4. ما الأحداث التطورية الثلاثة الهامة التي حدثت خلال أواخر عصر ما قبل الكمبري؟
  5. ما هو الانقراض الجماعي؟

ما قبل الكمبري: حقائق عن بداية الزمن

عصر ما قبل الكمبري هو الاسم الذي أطلق لأول مرة في تاريخ الأرض. استمر هذا التقسيم الزمني - حوالي سبعة أثمان من تاريخ الأرض - من التكوين الأول للكوكب (منذ حوالي 4.6 مليار سنة) إلى التنويع المفاجئ جيولوجيًا للحياة متعددة الخلايا المعروفة باسم الانفجار الكمبري (يعود تاريخه عادةً إلى حوالي 542 مليون سنة مضت ).

عادةً ما يُنظر إلى عصر ما قبل الكمبري على ثلاثة دهور: Hadean ، و Archean ، و Proterozoic. يتعرف بعض العلماء على الدهر الرابع ، الذي يسمونه Chaotian ، والذي يسبق الآخرين وهو وقت التكوين الأول لنظامنا الشمسي.


يعد الانجراف القاري أحد أهم العوامل التي تتحكم في طبيعة الرواسب المترسبة اليوم. تتوزع القارات على خطوط عرض مختلفة ، ويؤثر موقع خط العرض على درجة حرارة المياه المحيطية على طول الحواف القارية (المنطقة المشتركة للجرف القاري والمنحدر القاري) باختصار ، الترسب الرسوبي حساس مناخيًا. في الوقت الحاضر ، تترسب معظم الكربونات والتربة الحمراء المؤكسدة في حدود 30 درجة من خط الاستواء ، والفوسفوريت في غضون 45 درجة ، والمتبخرات في غضون 50 درجة. معظم الكربونات الأحفورية ، والمتبخرات ، والفوسفوريت ، والأسرة الحمراء من عصر دهر الحياة التي يعود تاريخها إلى العصر الكمبري لها توزيع ثنائي النسبي مماثل فيما يتعلق بمكافئتها القديمة. إذا كان مبدأ التوحيد القائل بأن الحاضر هو مفتاح الماضي صحيحًا (بمعنى أن نفس العمليات الجيولوجية التي حدثت اليوم حدثت في الماضي) ، فإن الرواسب التي تم وضعها خلال عصر ما قبل الكمبري كان يمكن التحكم فيها بالمثل من خلال الحركة والموقع الجغرافي للقارات . وبالتالي ، يمكن الاستدلال على أن المبخرات الواسعة التي يعود تاريخها إلى 3.5 مليار سنة مضت من منطقة بيلبارا في غرب أستراليا لا يمكن أن تكون قد تشكلت داخل أو بالقرب من القطبين. يمكن أيضًا الاستدلال على أن الدولوميت الحاملة للستروماتوليت من الصخور Riphean ، وهو تسلسل رسوبي يمتد من 1.65 مليار إلى 800 مليون سنة مضت ، قد ترسبت في مياه استوائية دافئة. يقع Riphean rock بشكل أساسي في craton الأوروبي الشرقي ، والذي يمتد من الدنمارك إلى جبال الأورال ، وفي craton السيبيري في روسيا.

اليوم ، تترسب رواسب الفوسفات بشكل أساسي على طول الجانب الغربي من القارات. هذا هو نتيجة الإنتاجية البيولوجية العالية في المياه السطحية القريبة بسبب صعود التيارات الغنية بالمغذيات التي تتحرك نحو خط الاستواء. ترسبات الفوسفوريت الرئيسية في حزام جبل أرافالي في ولاية راجاستان في شمال غرب الهند ، والتي يعود تاريخها إلى دهر البروتيروزويك ، ترتبط بالدولوميت الغنية بالستروماتوليت. تم ترسبهم على الأرجح على الجانب الغربي من كتلة اليابسة القارية التي أقيمت في المناطق الاستوائية.


أحافير نبات ما قبل الكمبري والخلاف حول صخر هاكاتاي

ضمن النطاق الزمني الطبقي العالمي الموحد ، تم العثور على حفريات نباتية في طبقات ما قبل الكمبري يعود تاريخها إلى ما يقرب من 3.5 مليار سنة. لم يشرح أنصار التطور بنجاح متى أو كيف تشكلت الحياة لإنتاج هذه الأحافير النباتية القديمة والواسعة الانتشار. قام علماء الخلق في Young-earth أيضًا بالتحقيق في أحافير نبات ما قبل الكمبري ، مع التركيز بشكل أساسي على صخور ما قبل الكمبري الموجودة في جراند كانيون. تطور الجدل حول المحتوى الأحفوري للنبات من صخر هاكاتاي الصخري البالغ من العمر 1.25 مليار عام. تشير العديد من الدراسات إلى أن المواد النباتية المتحجرة الحديثة والقديمة قد تكون موجودة داخل الصخر الزيتي. تحتوي الوحدات الطبقية الأخرى لما قبل الكمبري في جراند كانيون على أحافير نباتية. من المعروف أن طبقات ما قبل الكمبري ذات الأعمار الأكبر بكثير من صخر هاكاتاي تحتوي على أحافير نباتية. ومع ذلك ، فقد رفض بعض علماء خلق الأرض الشباب وجود الحفريات النباتية في هاكاتاي الصخري ، أو بكثرة في أي طبقات أخرى من عصر ما قبل الكمبري. هذا الموقف غير مطلوب من قبل الأطر الموحدة أو الخلقية ويتجاهل الأدلة الموثقة للمواد النباتية ما قبل الكمبري. يقترح المؤلف أن أحافير نبات ما قبل الكمبري موجودة ، وتعكس آثار الطوفان العالمي على الرواسب والمواد النباتية في العصر القديم. ومع ذلك ، يمكن فقط للدراسة الإضافية للحفريات النباتية داخل النتوءات البارزة لما قبل الكمبري في كل منطقة تحديد موقعها المحدد داخل العمود الطبقي لنموذج طوفان الأرض الفتية.

اتبع العديد من الخلقيين عمومًا إطار مقياس الزمن التوحيد العالمي في محاولة لتعريف التاريخ الجيولوجي ضمن إطار زمني كتابي. ومع ذلك ، فإن نقاط الضعف في هذا النهج أدت بالعديد من الخلقيين الشباب إلى اقتراح طرق كتابية أخرى لفهم الطبقات (Froede، 1995، 1998 Froede and Reed، in press Reed and Froede، 1997 Reed، Froede، and Bennett، 1996 Walker، 1994) . يقدم هذا التغيير التأسيسي في تحديد تاريخ الأرض حلاً مختلفًا للعديد من المشكلات التي تبدو معقدة. أحد هذه العوامل هو وجود أحافير نباتية داخل طبقات ما قبل الكمبري. كانت هذه الأحافير مشكلة محيرة لبعض الخلقيين ، لكنها مشكلة يمكن حلها في إطار كتابي جديد.

يواصل الموحدين جمع الأدلة على الحياة النباتية المتحجرة بشكل أكبر وأبعد من عمودهم الطبقي العالمي. يمكن للخلقيين وينبغي عليهم المساعدة في هذا البحث ، ولكن لأسباب مختلفة. أثار وجود أحافير ما قبل الكمبري جدلاً بين أتباع النظام الموحد وعلماء الخلق. كانت إحدى الوحدات الطبقية المحددة ، هاكاتاي شيل في جراند كانيون ، محورًا للتحقيق والجدل بين الخلقيين. لماذا يعتبر تحديد الحفريات النباتية داخل هذه الطبقة الصخرية مشكلة من قبل البعض ، وما تأثير ذلك على نهج الخلق لفهم تاريخ الأرض؟ من الضروري وجود بعض المعلومات الأساسية حول هذه الحفريات النباتية القديمة المفترضة.

أحافير نبات ما قبل الكمبري

يقسم الجيولوجيون المنتظمون عصر ما قبل الكمبري إلى دهرتين: العصر البدائي ، والأرشي الأساسي (الشكل 1). أسفرت طبقات البروتيروزويك عن أحافير نباتية تم فحصها لأكثر من مائة عام (Hofmann، 1971 Link et al.، 1993 McMenamin and McMenamin، 1990). بالنسبة لبعض أتباع النظام الموحد ، لم تكن الحياة موجودة عندما ترسبت طبقات أرشوس الأساسية لأنه لم يُعتقد أن الغلاف الجوي يحتوي على أكسجين كافٍ للسماح بتكوين أو تطور الحياة الهوائية (Cloud ، 1968 1976 1983 Knoll ، 1992). تم تحدي هذا المفهوم مؤخرًا من خلال الأدلة المادية على حفريات نباتات هوائية في صخور Archean. في الوقت الحاضر ، أفاد علماء التوحيد عن أحافير نباتية عمرها 3.4 إلى 3.5 مليار سنة (يشار إليها عادة باسم Ga) في طبقات أرشيان في أستراليا وجنوب إفريقيا (Margulis ، 1988 McNamara and Long ، 1998 Read and Watson ، 1975 Schopf and Walter ، 1983 Schopf ، 1994 Strother ، 1989 والتر ، 1983). وفقًا لشوبف (1994 ، ص .193) ، فإن الدليل على الحياة النباتية في أوائل العصر الآرشي يتكون من:

. (1) ستروماتوليت منتجة ميكروسكوبياً (2) كائنات دقيقة مجهرية محفوظة خلويًا و (3) مادة كربونية جزيئية (كيروجين) ، يمكن تحديدها على أساس تركيب نظائر الكربون الخاصة بها كمنتج للنشاط البيولوجي.

خلق اكتشاف هذه الحفريات القديمة مشكلة لمجتمع الحفريات. تتناقض حفريات هذا العصر مع نماذج أصل الحياة على هذا الكوكب 1 (شوبف ، 1999). مهما كانت المتطلبات التي قد يفرضها التطور ، فمن الواضح أن الحفريات النباتية موجودة داخل هذه الصخور القديمة.

تجبر هذه الحفريات العازمين على التعامل مع الظهور المفاجئ للحياة في الماضي البعيد المفترض للأرض. تم العثور على هذه الحفريات النباتية في صخور ما قبل الكمبري في جميع أنحاء العالم (كوبر ، جاغو ، ماكينون ، شيرغولد ، وفيدال ، 1982 Glaessner ، 1979 Hofmann and Schopf ، 1983 Iltchenko ، 1972). ضمن النموذج التطوري ، يشير هذا إلى أن الحياة النباتية كانت تزدهر في وقت مبكر جدًا من تاريخ الأرض ، وأنه لابد أنها تطورت وتوسعت بسرعة (Schopf ، 1982 ، 1999). لم يتم تقديم أي تفسير موثوق لهذه الاكتشافات لشرح وجود هذه الحفريات من خلال التطور والتشتت.

تم العثور على البقايا العضوية من أحافير نبات ما قبل الكمبري داخل صخور وطبقات رسوبية قديمة و metasedimentary 2 موجودة في القارات. ومع ذلك ، فإن استخراج البقايا العضوية لهذه الأحافير النباتية يظل علمًا معقدًا وصارمًا ، ويُعتقد أن التلوث يمثل مشكلة خطيرة (Schopf ، 1999 Schopf and Walter ، 1983).

أحافير نبات ما قبل الكمبري وصخر حكاتاي

كيف يفسر علماء خلق الأرض الشباب طبقات ما قبل الكمبري التي تحتوي على أحافير نباتية؟ لسوء الحظ ، لم يكتب الكثير عن هذه الحفريات النباتية من قبل الخلقيين. تلقى صخر هاكاتاي ، الموجود داخل جراند كانيون ، أكبر تحقيق مكثف حتى الآن. تم تحديد العديد من أنواع الحفريات النباتية والإبلاغ عنها في هاكاتاي الصخري (بورديك ، 1966 ، 1972 ، 1974 أ) ومع ذلك ، فقد أثيرت تحديات مما جعل البعض يتشكك في مدى ملاءمتها في إطار الكتاب المقدس (Rusch ، 1968 ، 1982). نتج المزيد من الارتباك عن بعض الخلقيين الذين قاموا بدمج نسخة مضغوطة من عمود التوحيد العالمي في نموذجهم الخلقي 3 (أوستن ، 1994 أوستن ووايز ، 1994 ، وفي إعداد بومغاردنر ، 1990 ، سنلينج ، شيفين ، غارنر ، إرنست ، أوستن ، جارتون ، شايفين ، وايز ، وتايلر ، 1996). اقترح أحد علماء الخلق أن أحافير نبات ما قبل الكمبري ربما تكون قد تم إنشاؤها خلال أسبوع الخلق لتلائم نموذجه (وايز ، 1992). على عكس هذا النهج القائم على التوحيد القائم على الأعمدة ، اقترح علماء خلق آخرون لشباب الأرض أن طبقات ما قبل الكمبري تحتوي على أحافير نباتية تشكلت أثناء الطوفان العالمي ، وليس لها صلة بالعمود الطبقي الموحد (Froede، Howe، Reed، and Meyer، 1998 Hunter ، 1992 Snelling ، 1991 Woodmorappe ، 1983).

أجرى كليفورد بورديك (Burdick، 1966، 1972، 1974a) الدراسة الأكثر إثارة للاهتمام والمثيرة للجدل بالنسبة لعلماء الخلق في عصر ما قبل الكمبري. قام بفحص طبقات Hakatai Shale داخل Grand Canyon وأبلغ عن العثور على مجموعة متنوعة من حبوب اللقاح والجراثيم. بعد هذه الدراسة ، أكد علماء آخرون عمل بورديك (تشادويك ، ديبورد ، وفيسك ، 1973). في محاولة لاحقة لدعم موقفه ، وثق بورديك مناطق أخرى في جميع أنحاء الكوكب حيث تم الإبلاغ عن حبوب اللقاح ما قبل الكمبري (Burdick 1974b ، 1975 ، 1982). ومع ذلك ، لم يجد تحقيق لاحق في هاكاتاي شيل (تشادويك ، 1982) أي دليل على أي حفريات نباتية ، واقترح أن التلوث كان سبب النتائج السابقة لحبوب اللقاح والجراثيم. أثار هذا الشكوك حول عمل بورديك.

تمحور الجدل الدائر حول عمل بورديك حول اكتشافه على حد سواء الأشكال المتحجرة الحديثة والقديمة من أبواغ النباتات وحبوب اللقاح في هاكاتاي الصخري. لن يواجه أنصار التطور أي مشاكل مع عمل بورديك إذا تم العثور على أشكال متحجرة قديمة فقط. خلق العثور على الأشكال الحديثة من الأبواغ وحبوب اللقاح مشكلة عمرية خطيرة مع هذه الطبقة الصخرية. في مجتمع الخلق ، أثار عمل بورديك جدلاً لأولئك الذين يعرّفون حدود الفيضان / ما قبل الطوفان على أنها جهة اتصال بين عصر ما قبل الكمبري والكمبري. يجب ألا يجدوا أحافير نباتية في الصخور التي عرفوا أنها تشكلت في وقت مبكر من أسبوع الخلق (قبل إنشاء النباتات). خلقت النتائج التي توصل إليها بورديك لكلتا المجموعتين مشاكل مختلفة لأسباب مختلفة.

لحل هذا الجدل المستمر حول وجود أو عدم وجود حبوب اللقاح والجراثيم داخل هاكاتاي الصخري ، قام أعضاء جمعية أبحاث الخلق (CRS) بجمع وتحليل عيناتهم الخاصة في محاولة لتأكيد أو دحض النتائج السابقة لبورديك (Howe ، 1986 Howe ، وليامز ، ماتزكو ، ولاميرتس ، 1986 ، 1988 لاميرت وهاو ، 1987). دعمت نتائجهم النتائج التي توصل إليها بورديك حول عصري الجراثيم وحبوب اللقاح داخل هاكاتاي الصخري. بالطبع يظل هذا التأكيد مخالفًا للنموذج التطوري (Chaloner، 1967 Cloud، 1968) وهو كذلك جدا مثيرة للجدل. لا يتنبأ نموذج التوحيد أو يسمح بوجود حبوب اللقاح والجراثيم الحديثة داخل هاكاتاي الصخري لأنه قديم جدًا لاحتواء هذه الأنواع "المتقدمة" من الحفريات النباتية. يتناقض التسلسل غير الصحيح مع عمود التوحيد العالمي ، والذي قد يفسر سبب بقاء بعض الخلقيين متشككين في استنتاجات هذه الدراسة التأكيدية الأخيرة. لأي سبب من الأسباب ، رفض بعض الخلقيين أيضًا إمكانية وجود حبوب لقاح حديثة أو قديمة ، أو بوغ ، أو أي مادة نباتية أخرى داخل هاكاتاي شيل (أوستن ، 1994 ، ص 63 ، 137 أوستن ووايز ، 1994 ، ص 38-39) .

في الآونة الأخيرة ، أثيرت أسئلة بشأن صحة ومنهجية دراسة تأكيد CRS من منشور على الإنترنت تم إرساله إلى المحرر ربع السنوي. تم تقديم إجابات لقضايا المنشور تشرح سبب فشل الدراسات السابقة في تحديد حبوب اللقاح النباتية الحديثة و / أو القديمة والجراثيم داخل هاكاتاي شيل (ويليامز ، 1997). تدعم نتائج هذه الدراسة الأخيرة الاعتقاد بأن حبوب اللقاح والجراثيم تحدث داخل هاكاتاي الصخري وأنها ترسبت بشكل متزامن مع الطبقات.


مقارنات هاكاتاي الصخري مع أخرى أحفوري طبقات ما قبل الكمبري

يرى الموحّدون أن صخر هاكاتاي قد ترسب خلال العصر البروتيروزوي. تم تأريخه بحوالي 1.25 Ga. وتوحي المقارنة بين قسم ما قبل الكمبري هذا بالقسم الموجود في أجزاء أخرى من الكرة الأرضية أنه كذلك ليس غير وارد لتوقع أو العثور على مواد نباتية متحجرة داخل هاكاتاي الصخري (الشكل 2). ومع ذلك ، فإن حبوب اللقاح والجراثيم الحديثة غير متوقعة في طبقات هذا العمر المتطرف. في الواقع ، من المدهش إلى حد ما أن المواد النباتية المتحجرة القديمة لم يتم التعرف عليها في وقت سابق من قبل خبراء التوحيد لهذه الوحدة الطبقية (على الرغم من أنه يجب ملاحظة أن إلستون [1989 ، ص 264] ألمح إلى إمكانية وجود الستراتوليتس داخل هاكاتاي شيل ، وهوروديسكي [في لينك وآخرون ، 1993 ، ص 561] أشاروا إلى مجموعة متنوعة من الحفريات ضمن طبقات مختلفة من ما قبل الكمبري من جراند كانيون). ومع ذلك ، فإن تأكيد المواد النباتية المتحجرة القديمة في حد ذاتها في هاكاتاي الصخري لن يتعارض مع نموذج التوحيد ، حيث تم العثور على طبقات أقدم من عصر ما قبل الكمبري تحتوي على أحافير نباتية (الشكل 2).

الآثار المترتبة على نموذج يونغ إيرث للفيضانات

تم فحص صخر ما قبل الكمبري هاكاتاي أربع مرات لوجود أحافير نباتية. تم العثور على الأشكال القديمة والحديثة في ثلاثة من تلك التحقيقات. ومع ذلك ، لا يزال بعض الخلقيين يرفضون وجود أي مادة نباتية متحجرة داخل هاكاتاي شيل لأنها لا تتفق مع نموذجهم (انظر أوستن ، 1994 ، ص 58 ، الشكل 4.1 أوستن ووايز ، 1994 ، ص 40 ، الشكل 1). وفقًا لأوستن ووايز ، فإن غالبية طبقات ما قبل الكمبري تمثل رواسب أسبوع الخلق ويجب ألا تحتوي على أحافير نباتية لأنها تشكلت قبل تكوين النباتات. يقترحون أن الحفريات النباتية لن تحدث إلا بوفرة داخل رواسب الفيضانات (أي فوق حدود ما قبل الكمبري / الكمبري - ما قبل الفيضان / الفيضان). من خلال ضمنيًا ، سيحتاج نموذجهم إلى شرح أدلة الأحافير النباتية داخل طبقات ما قبل الكمبري من مناطق داخل وخارج جراند كانيون (انظر الملحق). هذه النقطة مهمة لأن أوستن ووايز صرحا أنهما يدعمان الإطار العام للمقياس الزمني للتوحيد العالمي بينما ينكران تقدم العمر على الأرض (أوستن 1994 ، ص 58 ، الشكل 4.1 أوستن ووايز ، 1994 ، ص 40 ، الشكل 1 سنلينج وآخرون ، 1996). من أجل الدفاع عن حدود ما قبل الفيضان / الفيضان كونها معادلة كرونوستراتيغرافيًا عالميًا للحدود ما قبل الكمبري / الكمبري ، يجب عليهم إجراء دراسات علم الحفريات لإثبات أن النباتات المتحجرة تفعل ذلك. ليس موجودة في الداخل أي طبقات ما قبل الكمبري. يظل نموذجهم الخاص بالعمود الطبقي في جراند كانيون موضع تساؤل إذا استمروا في إنكار وجود أحافير نبات ما قبل الكمبري.

تم توثيق التعرف على الحفريات النباتية داخل الصخر الزيتي قبل الكمبري. في الواقع ، علق العديد من الجيولوجيين التوحيديين بما يلي:

. في ضوء النتائج الملخصة هنا [لغراند كانيون] جنبًا إلى جنب مع الاكتشافات المهمة التي تم الإبلاغ عنها مؤخرًا من صخور ما قبل الكمبري الأخرى ، يبدو من المعقول أن نستنتج أن سوائل الصخر الزيتي تمثل مصدرًا واعدًا ، ولكن لم يتم استغلاله بعد إلى حد كبير ، للأدلة الجديدة على التنوع ، التطور والفائدة الطبقية الحيوية لحيوان ما قبل الكمبري (Bloeser، Schopf، Horodyski، and Breed، 1977، p. 679).

أحث علماء الخلق على إجراء دراسات للعثور على مواد نباتية متحجرة في جميع طبقات ما قبل الكمبري في محاولة للمساعدة في تحديد التأثير الذي أحدثه الطوفان على سجل طبقات الأرض.

تم توثيق مجموعة متنوعة من أحافير نبات ما قبل الكمبري في صخور قديمة قدم أرشي (الشكل 2). في الوقت الحاضر ، لا يمكن التحقق من أي تفاصيل حول نوع النباتات التي اشتقت منها هذه البقايا المتحجرة. كل اكتشاف جديد لمواد نباتية متحجرة قديمة يؤجل توقيت تطور الحياة على هذا الكوكب. هذا يخلق صعوبات للنماذج التطورية لأصل الحياة والتاريخ المبكر. من المأمول أن يواكب الخلقون الشباب الأرض هذا العمل المثير للاهتمام وذات الصلة. بالإضافة إلى تسليط الضوء على نقاط الضعف في النموذج التطوري ، فإنه يساعدنا على تحديد وتحسين إطارنا الخاص للطبقات التي يسيطر عليها الفيضان.

من المهم أن نلاحظ أن إثبات وجود مادة نباتية عامة في هاكاتاي الصخري داخل جراند كانيون سوف ليس يؤثر على النموذج الموحد لتاريخ الأرض ، فإنه لن يضيف إلا موقعًا جديدًا حيث تم العثور على المواد النباتية البروتيروزوية. إنها المرحلة التطورية لاكتشاف بورديك التي تتناقض مع عمود التوحيد العالمي. مع مرور الوقت ، يمكن العثور على نتوءات أرشينية جديدة "قديمة" تحتوي على أحافير نباتية. تظل المشكلة التي يجب على الجيولوجيين وعلماء الأحافير التوحيدية معالجتها هي شرح نقطة نشأة الحياة والتشتت السريع عبر الكوكب.

يبدو نموذج أوستن / وايز الطبقي لجراند كانيون مشكوكًا فيه كما ينفي الوجود المعروف للحياة النباتية في عصر ما قبل الكمبري الموجودة داخل الوادي وعالميًا. مطلوب مزيد من الإيضاح من أجل التوفيق بين هذه التعارضات في نموذجهم. كما أن وجود أحافير نباتية داخل هاكاتاي صخري ، تم توثيقه في ثلاث مناسبات ، يلقي بظلال من الشك على نهجهم في تحديد الطبقات داخل جراند كانيون. نأمل أن يتم معالجة هذه القضايا في المستقبل القريب.

يجب على علماء خلق الأرض الشابة أن يأخذوا في الاعتبار الإمكانات الباليونتولوجية لجميع طبقات ما قبل الكمبري من الطبقات الرسوبية والمتقدمة. قد يكون من المتوقع العثور على حياة نباتية متحجرة داخل طبقات الصخور "القديمة" ضمن نموذج فيضان الأرض الفتية. اقترح العديد من الخلقيين أن بعض طبقات ما قبل الكمبري قد ترسبت خلال طوفان التكوين العالمي (الشكل 3).

يجب أن يقوم الخلقيون بدور نشط في دراسات علم الأحافير لتحديد مواقع الحفريات "القديمة" ما قبل الكمبري عبر الأرض. من خلال القيام بذلك ، نحقق هدفين: 1) نوسع عمق الطبقات التي من المحتمل أن تتأثر بالفيضان ، و 2) ندفع أنصار التطور لشرح كيف نشأت الحياة "مكتملة التكوين" عبر الأرض بهذه السرعة ، ومنذ فترة طويلة جدًا. نحن بحاجة إلى متابعة دراسات الأحافير بقوة إذا أردنا إظهار نقاط الضعف في التطور والجيولوجيا الموحدة في شرح السجل الطبقي. هذا ما يقوم عليه العمود الطبقي العالمي الموحد (علم الأحياء التطوري / علم الحفريات و ليس المواعدة الإشعاعية!) وهذا هو المكان الذي نحتاج فيه إلى تركيز جهودنا (Froede ، 1994 ، 1997). تقدم أحافير نبات ما قبل الكمبري دليلاً ممتازًا على ترسب الفيضان ضمن نموذج طوفان الأرض الفتية.

يثير الجدل حول علم الحفريات والطبقات الطبقية لطبقة هاكاتاي الصخرية (أو أي طبقات أخرى من ما قبل الكمبري) سؤالًا أكبر من مجرد وجود أو عدم وجود مواد نباتية متحجرة في عصر ما قبل الكمبري. بدلاً من ذلك ، فإن القضية الجوهرية هي ما إذا كان يجب على الخلقيين الشباب استخدام عمود التوحيد العالمي لتعريف التاريخ الكتابي أم لا. يتبع أوستن ووايز الإطار العام لعمود التوحيد العالمي (أوستن ، 1994 ، ص 58 ، الشكل 4.1 أوستن ووايز ، 1994 ، ص 40 ، الشكل 1 سنيلينج وآخرون ، 1996 ، ص 333 ، الشكل 1). لقد اقترحوا أيضًا أن حدود ما قبل الفيضان / الفيضان يجب أن تحدث عند حدود ما قبل الكمبري / ما قبل الكمبري الموحدة (الشكل 2). يعتمد هذا على تعريفهم لمعايير عدم استمرارية الحفريات:

كان من الممكن أن يؤدي الترسب البطيء في عالم ما قبل الطوفان إلى جعل تحجر النباتات والحيوانات والفطريات أمرًا غير محتمل. أيضًا ، من المحتمل جدًا أن التعرية الأولية للفيضان دمرت أو أعادت صياغة جميع الحفريات التي كانت موجودة في رواسب ما قبل الطوفان. وبالتالي ، تحت حدود ما قبل الفيضان / الفيضان ، قد تحتوي الرواسب القادرة على الحفاظ على الأحافير ، في أحسن الأحوال ، على آثار فقط من أكثر أشكال الحياة وفرة وسهولة تحفُّر - الحفريات البكتيرية والطحالب والطلائية -وربما بكميات قليلة جدًا. قد يُتوقع العثور على الحفريات النباتية والحيوانية والفطرية بكثرة فقط فوق حدود ما قبل الفيضان / الفيضان (أوستن ووايز ، 1994 ، ص 40) (منجم مائل)

هذا البيان غير متسق ، مع ذلك ، عند التعامل مع أدلة الأحافير النباتية في طبقات ما قبل الكمبري الموحدة ، ويتعارض مع ما ذكره Schopf (1994 ، ص .194) حول وجود حفريات نباتية وجدت داخل عصر ما قبل الكمبري ، Proterozoic Eon:

الستروماتوليت موجودة في كل مكان تقريبًا في تضاريس كربونات البروتيروزويك ، ممثلة بمئات الأحداث التصنيفية التي تم الإبلاغ عنها من عدد كبير من أحواض البروتيروزويك. . تم اكتشاف المئات من التكوينات الأحفورية الدقيقة وما يقرب من 3000 حالة من الأحافير الدقيقة الحسنة النية في طبقات العصر الأولي.

يبدو أن هؤلاء الخلقيين قد أغفلوا سجل الحفريات النباتية المأخوذة مباشرة من طبقات ما قبل الكمبري داخل جراند كانيون! إنهم لا يعتقدون أن الحفريات النباتية وفيرة داخل طبقات ما قبل الكمبري في جراند كانيون ، ومع ذلك فقد وثقها المنتمون إلى النظام الموحد في عدة أماكن وبوفرة (انظر Bloeser، Schopf، Horodyski، and Breed، 1977 Elston، 1989 Elston and McKee، 1982 Ford، 1990 Horodyski، 1993 Knauth، 1994 Link et al.، 1993 Nations and Stump، 1996 Schopf، Ford، and Breed، 1973). نظرًا لأن نموذج أوستن / وايز الستراتيغرافي لغراند كانيون لا يتوافق مع الدليل المادي ، فربما ينبغي عليهم إعادة فحص دور عمود التوحيد العالمي في نموذجهم. العمود الطبقي العالمي الموحد غير مطلوب ضمن نموذج طوفان الأرض الفتي (Froede and Reed ، 1999). أوصي برفض استخدام عمود التوحيد العالمي لتعريف جيولوجيا الفيضانات في جراند كانيون (أو في أي مكان آخر).

أشكر د. لقد تفضل كلا السادة بتزويدني بمراجعة وتعليق على مسودات مختلفة لهذه الوثيقة. بالإضافة إلى ذلك ، كانت جميع تعليقات مراجعة الأقران مفيدة جدًا لي في توضيح هذه المقالة بشكل أكبر. ومع ذلك ، فإن أي أخطاء متبقية هي أخطاءي. أشكر زوجتي على إتاحة الوقت لي للكتابة لـ جمعية أبحاث الإبداع الفصلية. المجد لله في الأعالي (أمثال 3: 5-6).

CRSQ: Creation Research Society ربع سنوي

CENTJ: مجلة Creation Ex Nihilo الفنية

أوستن ، سا (محرر). 1994. جراند كانيون: نصب تذكاري للكارثة. معهد أبحاث الخلق ، سانتي ، كاليفورنيا.

أوستن ، س.أ. و ك.ب. حكيم. 1994. حدود ما قبل الفيضانات / الفيضانات: كما هو محدد في جراند كانيون ، أريزونا وصحراء موهافي الشرقية ، كاليفورنيا. في والش ، R.E. (محرر). جلسات الندوة الفنية. وقائع المؤتمر الدولي الثالث حول الخلق. زمالة علم الخلق ، بيتسبرغ ، بنسلفانيا. ص 37-47.

———. قيد التحضير. تحديد حدود ما قبل الفيضان / الفيضان داخل طبقات جنوب غرب الولايات المتحدة. دراسة فنية ICR. معهد أبحاث الخلق ، سانتي ، كاليفورنيا.

Baumgardner، J.R. 1990. حتمية القانون الطبيعي غير الثابت فيما يتعلق بطوف نوح. CRSQ 27:98–100.

Bloeser ، B. ، J.W.Schopf ، R.J Horodyski ، and W.J.Breed. 1977. Chitinozoans من مجموعة شوار ما قبل الكمبري المتأخرة في جراند كانيون ، أريزونا. علم 195:676–679.

بورديك ، سي. 1966. النبتات الدقيقة لجراند كانيون. CRSQ 3:38–50.

———. 1972. تقرير مرحلي عن علم الحفريات في جراند كانيون. CRSQ 9:25–30.

———. 1974 أ. الوادي من الأخاديد. جمعية علوم الكتاب المقدس ، كالدويل ، أيداهو.

———. 1974 ب. المزيد من حبوب اللقاح ما قبل الكمبري. CRSQ 11:122–123, 126.

———. 1975. الكمبري وحبوب اللقاح الأخرى في الأدب. CRSQ 12:175–177.

———. 1982. الرد على Rusch. CRSQ 19:144.

تشادويك ، أ. 1982. لقاح ما قبل الكمبري في جراند كانيون أ. الأصول 8:7–12.

تشادويك ، إيه في ، بي ديبورد ، وإتش فيسك. 1973. علم الحفريات في جراند كانيون - رد. CRSQ 9:238.

شالونر ، دبليو جي 1967. الجراثيم وتطور النباتات الأرضية. مراجعة علم الأحياء القديمة وعلم الحفريات 1:83–93.

Cloud، P. 1968. تطور ما قبل الميتازوان وأصول الميتازوا. في التطور والبيئة. مطبعة جامعة ييل ، نيو هافن ، كونيتيكت. ص 1 - 72.

———. 1976. بدايات تطور الغلاف الحيوي وعواقبه البيوجيوكيميائية. علم الأحياء القديمة 2:351–387.

———. 1983. جوانب البيوجيولوجيا الأولية. في Medaris ، L.G ، Jr. ، C.W Byers ، D.M Mickelson ، W.C Shanks (محررون). جيولوجيا البروتيروزويك: أوراق مختارة من ندوة دولية عن البروتيروزويك. مذكرات الجمعية الجيولوجية الأمريكية 161 بولدر ، كو. ص.245-251.

كوبر ، آر أ ، جيه بي جاغو ، دي آي ماكينون ، جيه إتش شيرغولد ، وج. فيدال. 1982. أحافير ما قبل الكمبري والكامبري المتأخرة من شمال أرض فيكتوريا وآثارها الطبقية. في Craddock ، C. (محرر). علوم الأرض في أنتاركتيكا. الاتحاد الدولي للجيول. علوم. جامعة. من مطبعة ويسكونسن ، ماديسون. ص 629-633.

Elston، D. P. 1989. Grand Canyon Supergroup ، شمال أريزونا: ملخص طبقي وارتباطات مغنطيسية قديمة مع أجزاء أخرى من التعاقب البدائي في أمريكا الشمالية. في جيني ، ج.ب.س.ج.رينولدز (محررون). التطور الجيولوجي لأريزونا. جمعية أريزونا الجيولوجية ، توكسون ، أريزونا. ص 259 - 272.

إلستون ، دي بي وإي إتش ماكي. 1982. العمر والارتباط في أواخر اضطراب جراند كانيون البروتيروزويك ، شمال أريزونا. نشرة الجمعية الجيولوجية الأمريكية 93:681–699.

Ford, T. D. 1990. Grand Canyon Supergroup: Nankoweap Formation, Chuar Group, and the Sixtymile Formation. In Beus, S. S. and M. Morales (editors). Grand Canyon geology. مطبعة جامعة أكسفورد ، نيويورك. pp. 49–70.

Froede, C. R., Jr. 1994. Fossil wood of Big Bend National Park. CRSQ 30:187–189.

———. 1995. A proposal for a creationist geological timescale. CRSQ 32:90–94.

———. 1997. The global stratigraphic record. CENTJ 11(1):40–43.

———. 1998. Field studies in catastrophic geology. Creation Research Society Books, St. Joseph, Mo.

Froede, C. R., Jr., G. F. Howe, J. K. Reed, and J. R. Meyer. 1998. A preliminary report on the Precambrian Pikes Peak Iron Formation, Yavapai County, Arizona. CRSQ 35:15–22.

Froede, C. R., Jr. and J. K. Reed. 1999. Assessing creationist stratigraphy with field evidence. CRSQ : 36:51–60.

Glaessner, M. F. 1979. Precambrian. In Robison, R. A. and C. Teichert (editors). Treatise on invertebrate paleontology, Part A: Introduction. Geological Society of America, Boulder, CO. pp. A79–A118.

Harrison, J. E. and Z. E. Peterman. 1982. Precambrian time scale. In Dutro, J. T., Jr., R. V. Dietrich, and R. M. Foose (compilers). 1989. American Geological Institute data sheets. Third edition. Alexandria, VA. ص. 1.3

Hofmann, H. J. 1971. Precambrian fossils, pseudofossils, and problematica in Canada. Geological Survey of Canada Bulletin 189. Ottawa.

Hofmann, H. J. and J. W. Schopf. 1983. Early Proterozoic microfossils. In Schopf, J. W. (editor). Earth’s earliest biosphere: Its origin and evolution. Princeton University Press, Princeton, NJ. pp. 321–360.

Horodyski, R. J. 1993. Paleontology of Proterozoic shales and mudstones: Examples from the Belt Supergroup, Chuar Group and Pahrump Group, western USA. Precambrian Research 61:241–278.

Howe, G. F. 1986. Creation Research Society studies on Precambrian pollen. CRSQ 23:99–104.

Howe, G. F., E. L. Williams, G. T. Matzko, and W. E. Lammerts. 1986. Pollen research update. CRSQ 22:181–182.

———. 1988. Creation Research Society studies on Precambrian pollen—Part III: A pollen analysis of Hakatai Shale and other Grand Canyon rocks. CRSQ 24:173–182.

Hunter, M. J. 1992. Archean rock strata: Flood deposits— the first 40 days. في Proceedings of the 1992 Twin-cities Creation Conference. Twin-Cities Creation-Science Association. Northwestern College, Roseville, MN. pp. 153–161.

Iltchenko, L. N. 1972. Late Precambrian acritarchs of Antarctica. In Adie, R. J. (editor). Antarctic geology and geophysics. International Union of Geological Sciences. Scandinavian University Books, Oslo, Norway. pp. 599–602.

Knauth, L. P. 1994. Life on land in the Precambrian—The Arizona connection. In Boaz, D., M. Dornan, and S. Bolander (editors). Fossils of Arizona Symposium. Mesa Southwest Museum, Mesa, AZ. pp. 23–32.

Knoll, A. H. 1992. Biological and biogeochemical preludes to the Ediacaran radiation. In Lipps, J. H. and P. W. Signor (editors). Origin and early evolution of the metazoa. Plenum Press, New York. pp. 53–84.

Lammerts, W. E. and G. F. Howe. 1987. Creation Research Society studies on Precambrian pollen—Part II: Experiments on atmospheric pollen contamination of microscope slides. CRSQ 23:151–153.

Link, P. K., N. Christie-Blick, W. J. Devlin, D. P. Elston, R. J. Horodyski, M. Levy, J. M. G. Miller, R. C. Pearson, A. Prave, J. H. Stewart, D. Winston, L. A. Wright, and C. T. Wrucke. 1993. Middle and Late Proterozoic stratified rocks of the western U.S. cordillera, Colorado plateau, and basin and range province. In Reed, J. C., Jr., M. E. Houston, R. S. Houston, P. K. Link, D. W. Rankin, P. K. Sims, and W. R. Van Schmus (editors). Precambrian: Conterminous U. S. The geology of North America, Vol. C-2. Geological Society of America, Boulder, CO. pp. 558–565.

Margulis, L. 1988. The ancient microcosm of planet earth. In Osterbrock, D. E. and P. H. Raven (editors). Origins and extinctions. Yale University Press, New Haven, CT. pp. 83–107.

McMenamin, M. A. S. and D. L. S. McMenamin. 1990. The emergence of animals: The Cambrian breakthrough. Columbia University Press, New York.

McNamara, K. and J. Long. 1998. The evolution revolution. Wiley Press. نيويورك.

Nations, D. and E. Stump. 1996. Geology of Arizona. الطبعة الثانية. Kendall/Hunt, Dubuque, IA.

Read, H. H. and J. Watson. 1975. Introduction to geology, Volume 2: Earth history, Part I: Early stages of Earth history. John Wiley and Sons, New York.

Reed, J. K. and C. R. Froede Jr. 1997. A biblical Christian framework for Earth history research Part III—Constraining geologic models. CRSQ 33:285–292.

Reed, J. K., C. R. Froede Jr., and C.B. Bennett. 1996. The role of geologic energy in interpreting the stratigraphic record. CRSQ 33:97–101.

Rusch, W. H., Sr. 1968. The revelation of palynology. CRSQ 5:103–105.

———. 1982. The present position of Pre-Cambrian pollen. CRSQ 19:143–144.

Schopf, J. W. 1982. The evolution of the earliest cells. في The fossil record and evolution: Readings from Scientific American. W. H. Freeman, San Francisco, CA. pp. 46–62.

———. 1994. The oldest known records of life: Early Archean stromatolites, microfossils, and organic matter. In Bengtson, S. (editor). Early life on earth. Columbia University Press, New York. pp. 193–206.

———. 1999. Cradle of life: The discovery of earth’s earliest fossils. Princeton University Press, Princeton, NJ.

Schopf, J. W., T. D. Ford, and W. J. Breed. 1973. Microorganisms from the Late Precambrian of the Grand Canyon, Arizona. علم 179:1319–1321.

Schopf, J. W. and M. R. Walter. 1983. Archean microfossils: New evidence of ancient microbes. In Schopf, J. W. (editor). Earth’s earliest biosphere: Its origin and evolution. Princeton University Press, Princeton, NJ. pp. 214–239.

Snelling, A. A. 1991. Creationist geology: Where do the Precambrian strata fit? CENTJ 5:154–175.

Snelling, A. A., J. Scheven, P. Garner, M. Ernst, S. A. Austin, M. Garton, E. Scheven, K. P. Wise, and D. Tyler. 1996. The geological record. CENTJ (3):333–334.

Strother, P. K. 1989. Pre-metazoan life. In Allen, K. and D. Briggs (editors). Evolution and the fossil record. Smithsonian Institution Press, Washington, D.C. pp. 51–72.

Walker, T. 1994. A biblical geologic model. In Walsh, R.E. (editor). Technical symposium sessions. Proceedings of the Third International Conference on Creationism. Creation Science Fellowship, Pittsburgh, PA. pp. 581–592.

Walter, M. R.. 1983. Archean stromatolites: Evidence of the Earth’s earliest benthos. In Schopf, J. W. (editor). Earth’s earliest biosphere: Its origin and evolution. Princeton University Press, Princeton, NJ. pp. 187–213.

Williams, E. L. 1997. Precambrian pollen—A response. CRSQ 33:239–242.

Wise, K. W. 1992. Some thoughts on the Precambrian fossil record. CENTJ 6:67–71.

Woodmorappe, J. 1983. A diluvial treatise on the stratigraphic separation of fossils. CRSQ 20:133–185.


Morphology and paleoecology of the late Ediacaran tubular fossil Conotubus hemiannulatus from the Gaojiashan Lagerstätte of southern Shaanxi Province, South China

Conotubus hemiannulatus Zhang and Lin 1986 is a phylogenetically problematic tubular fossil that is only known from the late Ediacaran (ca. 551–541 Ma) Gaojiashan Lagerstätte in southern Shaanxi Province, South China. It is a cm-sized conical tube that tapers adapically from an aperture to a rounded apex. The tube consists of a series of nested cylindrical-to-funnel-shaped tube walls (cylinders hereafter). This conotubular construction of nested cylinders is similar to that of the late Ediacaran fossil Cloudina. Integrated morphological, taphonomic, and paleoecological data suggest that C. hemiannulatus occupied an epibenthic life-mode, with the apex anchoring to muddy substrate and the aperture extending upwards into the water column. It was probably a suspension-feeding organism. This soft bottom dweller employed specialized paleoecological strategies to rejuvenate and self-right the tubes after being subjected to sediment obrution, indicating strong burial-resistant capabilities. The tube likely provided space for the living organism, with successively larger cylinders added episodically to accommodate growth. Currently available evidence suggests that C. hemiannulatus likely had non-biomineralized tubes, and, although potentially closely related to Cloudina, its phylogenetic affinity remains unresolved.

مجردة رسومية

يسلط الضوء

► Morphological, systematic, and paleoecological analysis of Conotubus hemiannulatus, an important tubular fossil in the Ediacaran Gaojiashan biota of South China. ► C. hemiannulatus tubes consist of nested funnels/cylinders which are non-biomineralized. ► C. hemiannulatus was an epibenthic organism with a vertical apical end followed by a procumbent section (for stabilization) and a vertical apertural end (for feeding). ► C. hemiannulatus shows evidence of episodic growth and/or rejuvenation after partial and non-lethal burial. ► C. hemiannulatus shares morphological similarities and close phylogenetic affinities with the widely known Ediacaran tubular fossil Cloudina hartmannae.


5.8: Late Precambrian Period - Biology

يتم توفير جميع المقالات المنشورة بواسطة MDPI على الفور في جميع أنحاء العالم بموجب ترخيص وصول مفتوح. لا يلزم الحصول على إذن خاص لإعادة استخدام كل أو جزء من المقالة المنشورة بواسطة MDPI ، بما في ذلك الأشكال والجداول. بالنسبة للمقالات المنشورة بموجب ترخيص Creative Common CC BY ذي الوصول المفتوح ، يمكن إعادة استخدام أي جزء من المقالة دون إذن بشرط الاستشهاد بالمقال الأصلي بوضوح.

تمثل الأوراق الرئيسية أكثر الأبحاث تقدمًا مع إمكانات كبيرة للتأثير الكبير في هذا المجال. يتم تقديم الأوراق الرئيسية بناءً على دعوة فردية أو توصية من قبل المحررين العلميين وتخضع لمراجعة الأقران قبل النشر.

يمكن أن تكون ورقة الميزات إما مقالة بحثية أصلية ، أو دراسة بحثية جديدة جوهرية غالبًا ما تتضمن العديد من التقنيات أو المناهج ، أو ورقة مراجعة شاملة مع تحديثات موجزة ودقيقة عن آخر التقدم في المجال الذي يراجع بشكل منهجي التطورات الأكثر إثارة في العلم. المؤلفات. يوفر هذا النوع من الأوراق نظرة عامة على الاتجاهات المستقبلية للبحث أو التطبيقات الممكنة.

تستند مقالات اختيار المحرر على توصيات المحررين العلميين لمجلات MDPI من جميع أنحاء العالم. يختار المحررون عددًا صغيرًا من المقالات المنشورة مؤخرًا في المجلة ويعتقدون أنها ستكون مثيرة للاهتمام بشكل خاص للمؤلفين أو مهمة في هذا المجال. الهدف هو تقديم لمحة سريعة عن بعض الأعمال الأكثر إثارة المنشورة في مجالات البحث المختلفة بالمجلة.


Course objectives

After completion of the course the students will be able to:

Identify key fossils from the Paleozoic era

Identify marine organisms as can be found along the coast of Normandy near Luc-sur-Mer

Recognize geological structures in the field

Identify a range of sedimentary and magmatic rocks.

After completion of the course the students will know:

The evolution of continents since the early Archean era

The radiation of life in the Eocambrian and early Phanerozoic

Adaptation of life to living on land in the Paleozoic era

The major Bauplans of marine organisms

The basic structure of the Tree of Life.

have an understanding of the relation of land forms and underlying geological structures

have an understanding of different taxa of the Tree of life, both in the paleontological record and in the modern marine environment

develop a holistic view of earth processes occurring at the earth surface through time from geophysical and geochemical view points on the origin and evolution of life.


وصف

Life in all its diversity evolved in the marine environment. In this course taught at Leiden University and at the Marine center of the University Pierre et Marie Curie, France, in Roscoff we teach aspects of the Tree of Life, we focus on the transition from mono-cellular life to animal life conquering the continents in the early Paleozoic, and we address Earth history from the time of the origin of life to the environments that made the emergence of land life possible.

We bring together a multi-disciplinary team of marine biologists, ecologists, physicists and geophysicists, isotope geochemists, astronomers, mathematicians, paleontologists and geologists to teach a course in geo-biology with special interest in the Tree of Life, the origin of life, and the environments in which life evolved.


5.8: Late Precambrian Period - Biology

First, a few words about the Precambrian, an informal name for the vast expanse of time prior to the Phanerozoic Eon (which includes the Paleozoic, Mesozoic, and Cenozoic Eras). The Earth formed. It then took nearly four thousand million years before the first animals would leave their traces on the planet. This span of time makes up roughly seven-eighths of the Earth's history. During the Precambrian, the most important events in biological history took place. Consider that the Earth formed, life arose, the first tectonic plates arose and began to move, eukaryotic cells evolved, the atmosphere became enriched in oxygen — and just before the end of the Precambrian, complex multicellular organisms, including the first animals, evolved.

The Precambrian is divided into three eons. From youngest to oldest, they are: the Proterozoic, the Archean, and the Hadean (this latter being an informal name).

The period of Earth's history that began 2.5 billion years ago and ended 542.0 million years ago is known as the Proterozoic, which is subdivided into three eras: the Paleoproterozoic (2.5 to 1.6 billion years ago), Mesoproterozoic (1.6 to 1 billion years ago), and Neoproterozoic (1 billion to 542.0 million years ago).* Many of the most exciting events in the history of the Earth and of life occurred during the Proterozoic — stable continents first appeared and began to accrete, a long process taking about a billion years. Also coming from this time are the first abundant fossils of living organisms, mostly bacteria and archaeans, but by about 1.8 billion years ago eukaryotic cells appear as fossils too.

With the beginning of the Mesoproterozoic comes the first evidence of oxygen build-up in the atmosphere. This global catastrophe spelled doom for many bacterial groups, but made possible the explosion of eukaryotic forms. These included multicellular algae, and toward the end of the Proterozoic, the first animals.

The first traces of life appear nearly 3.5 billion years ago, in the early Archean. However, clearly identifiable fossils remain rare until the late Archean, when stromatolites, layered mounds produced by the growth of microbial mats, become common in the rock record. Stromatolite diversity increased through most of the Proterozoic. Until about one billion years ago, they flourished in shallow waters throughout the world. Their importance for understanding Proterozoic life is tremendous stromatolites that have been silicified (forming a type of rock known as stromatolitic chert) often preserve exquisite microfossils of the microbes that made them (see two photos, below left).


From left, (1) A sample of stromatolitic chert from the Bitter Springs Formation of central Australia, about 850 million years old. Note the typical fine banding patterns. (2) Cyanobacteria, probably Myxococcoides minor, a colonial chroococcalean form from the Bitter Springs chert. (3) Kimberella was a bilaterally symmetric Ediacaran animal that had rigid parts — note the deep depression that a rigid shell-like covering made in the silt upon burial. This specimen, from the White Sea region of Russia, is about 1.5 cm across and 2.5-3 cm long. (4) Two specimens of Charniodiscus from Mistaken Point, Newfoundland. These Ediacaran organisms have a bulb-shaped or disc-shaped "holdfast" which was attached to the sea floor, and a leaf-shaped main body that probably was held up in the water column.

Stromatolites began to decline in abundance and diversity about 700 million years ago. A popular theory for their decline (though certainly not the only possible explanation) is that herbivorous eukaryotes, perhaps including the first animals, evolved at about this time and began feeding extensively on growing stromatolites. Stromatolites are rare fossils after about 450 million years ago. Today, they are found only in restricted habitats with low levels of grazing, such as the shallow, saline waters of Shark Bay, Australia.

The oldest fossil that may represent a macroscopic organism is about 2.1 billion years old. Several types of fossil that appear to represent simple multicellular forms of life are found by the end of the Paleoproterozoic. These fossils, known as carbon films, are just that: small, dark compressions, most resembling circles, ribbons, or leaves they are most common and widespread in the Neoproterozoic. Some resemble seaweeds and may represent eukaryotic algae we know from independent evidence that red algae and green algae appeared in the Proterozoic, probably over one billion years ago.

There are tantalizing hints from trace fossils and molecular biology that animals may have appeared as much as one billion years ago. However, the oldest relatively non-controversial, well-studied animal fossils appear in the last hundred million years of the Proterozoic, just before the Cambrian radiation of taxa. The time from 635 million years ago to 542 million years ago, known as the Ediacaran Period (sometimes called the Vendian), saw the origin and first diversification of soft-bodied organisms (see two photos, above right). The period and the fauna are named after the Ediacara Hills of southern Australia, where the first abundant and diverse fossils of this kind were found.

Ancient global pollution
The first "pollution crisis" hit the Earth about 2.2 billion years ago. Several pieces of evidence — the presence of iron oxides in paleosols (fossil soils), the appearance of "red beds" containing metal oxides, and others — point to a fairly rapid increase in levels of oxygen in the atmosphere at about this time. Atmospheric oxygen levels in the Archean had been less than 1% of present levels, but by about 1.8 billion years ago, oxygen levels were greater than 15% of present levels and rising. It may seem strange to call this a "pollution crisis," since most of the organisms that we are familiar with not only tolerate but require oxygen to live. However, oxygen is a powerful degrader of organic compounds. Even today, many bacteria and protists are killed by oxygen. Organisms had to evolve biochemical methods for rendering oxygen harmless one of these methods, oxidative respiration, had the advantage of producing large amounts of energy for the cell, and is now found in most eukaryotes.

Where was the oxygen coming from? Cyanobacteria, photosynthetic organisms that produce oxygen as a byproduct, had first appeared 3.5 billion years ago, but became common and widespread in the Proterozoic. Their photosynthetic activity was primarily responsible for the rise in atmospheric oxygen.

Proterozoic fossil localities

Bitter Springs Formation: The oldest known eukaryotic fossils come from this Late Proterozoic dolomite in central Australia.

Ediacara Hills: Fossils of some of the oldest known animals were discovered at this Australian locality in 1946.

Mistaken Point, Newfoundland: Mysterious fossils from the coast of Newfoundland.

Nopah Range: The oldest sedimentary rocks in this Southern California region are 1.5 billion years old younger deposits are rich in stromatolites.

White Sea: Located on the northern coast of Russia, this has been a site of active research by UCMP into the Vendian fauna.

Resources and references

  • Hofmann, H.J. 1994. Proterozoic carbonaceous compressions ("metaphytes" and "worms"). ص. 342-357 في S. Bengtson (ed.), Early Life on Earth. Columbia University Press, New York.
  • Holland, H.D. 1994. Early Proterozoic atmospheric change. ص. 237-244 في S. Bengtson (ed.), Early Life on Earth. Columbia University Press, New York.
  • Learn more about the Ediacaran Period and Ediacaran biota on Wikipedia.
  • Find out more about the Precambrian paleontology and geology of North America at the Paleontology Portal.
  • See the Wikipedia page on the Proterozoic.

* Dates from the International Commission on Stratigraphy's International Stratigraphic Chart, 2009.

Ben M. Waggoner created the original page, 2/20/1996, and began expansions and revisions 2/28/1997 Brian R. Speer provided a new introduction and graphics, 3/8/1997 Sarah Rieboldt updated the pages to reflect the Geological Society of America (GSA) 1999 Geologic Timescale, 11/2002 Dave Smith recombined the content into a single page, adapted it to the new site format, and made some content changes, 7/7/2011 Bitter Springs chert, Kimberella، و Charniodiscus photos by Ben M. Waggoner Myxococcoides photo by J. William Schopf


Extremophiles and Biofilms

Prokaryotes are well adapted to living in all types of conditions, including extreme ones, and prefer to live in colonies called biofilms.

أهداف التعلم

Discuss the distinguishing features of extremophiles and the environments that produce biofilms

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • Prokaryotes live in all environments, no matter how extreme they may be.
  • Bacteria that prefer very salty environments are called halophiles, while those that live in very acidic environments are called acidophiles.
  • An example of a habitat that halophiles can colonize is the Dead Sea, a body of water that is 10 times saltier than regular ocean water.
  • A biofilm is a microbial community held together in a gummy-textured matrix that consists primarily of polysaccharides secreted by the organisms.
  • Biofilms can be found clogging pipes, on kitchen counters, or even on the surface of one’s teeth.

الشروط الاساسية

  • extremophile: an organism that lives under extreme conditions of temperature, salinity, etc commercially important as a source of enzymes that operate under similar conditions
  • halophile: an organism that lives and thrives in an environment of high salinity, often requiring such an environment a form of extremophile
  • alkaliphile: any organism that lives and thrives in an alkaline environment, such as a soda lake a form of extremophile

Microbes Are Adaptable: Life in Moderate and Extreme Environments

Some organisms have developed strategies that allow them to survive harsh conditions. Prokaryotes thrive in a vast array of environments some grow in conditions that would seem very normal to us, whereas others are able to thrive and grow under conditions that would kill a plant or animal. Almost all prokaryotes have a cell wall: a protective structure that allows them to survive in both hyper- and hypo-osmotic conditions. Some soil bacteria are able to form endospores that resist heat and drought, thereby allowing the organism to survive until favorable conditions recur. These adaptations, along with others, allow bacteria to be the most abundant life form in all terrestrial and aquatic ecosystems.

Bacteria and radiation tolerance: Deinococcus radiodurans, visualized in this false color transmission electron micrograph, is a prokaryote that can tolerate very high doses of ionizing radiation. It has developed DNA repair mechanisms that allow it to reconstruct its chromosome even if it has been broken into hundreds of pieces by radiation or heat.

Other bacteria and archaea are adapted to grow under extreme conditions and are called extremophiles, meaning “lovers of extremes.” Extremophiles have been found in all kinds of environments: the depth of the oceans, hot springs, the Arctic and the Antarctic, in very dry places, deep inside earth, in harsh chemical environments, and in high radiation environments, just to mention a few. These organisms give us a better understanding of prokaryotic diversity and raise the possibility of finding new prokaryotic species that may lead to the discovery of new therapeutic drugs or have industrial applications. Because they have specialized adaptations that allow them to live in extreme conditions, many extremophiles cannot survive in moderate environments. There are many different groups of extremophiles. They are identified based on the conditions in which they grow best. Several habitats are extreme in multiple ways. For example, a soda lake is both salty and alkaline, so organisms that live in a soda lake must be both alkaliphiles and halophiles. Other extremophiles, like radioresistant organisms, do not prefer an extreme environment (in this case, one with high levels of radiation), but have adapted to survive in it.

Prokaryotes in the Dead Sea

One example of a very harsh environment is the Dead Sea, a hypersaline basin that is located between Jordan and Israel. Hypersaline environments are essentially concentrated seawater. In the Dead Sea, the sodium concentration is 10 times higher than that of seawater. The water also contains high levels of magnesium (about 40 times higher than in seawater) that would be toxic to most living things. Iron, calcium, and magnesium, elements that form divalent ions (Fe 2+ , Ca 2+ , and Mg 2+ ), produce what is commonly referred to as “hard” water. Taken together, the high concentration of divalent cations, the acidic pH (6.0), and the intense solar radiation flux make the Dead Sea a unique, and uniquely hostile, ecosystem.

Halophile habitats: (a) The Dead Sea is hypersaline. Nevertheless, salt-tolerant bacteria thrive in this sea. (b) These halobacteria cells can form salt-tolerant bacterial mats.

The Ecology of Biofilms

Until a couple of decades ago, microbiologists used to think of prokaryotes as isolated entities living apart. This model, however, does not reflect the true ecology of prokaryotes, most of which prefer to live in communities where they can interact. A biofilm is a microbial community held together in a gummy-textured matrix that consists primarily of polysaccharides secreted by the organisms, together with some proteins and nucleic acids. Biofilms grow attached to surfaces. Some of the best-studied biofilms are composed of prokaryotes, although fungal biofilms have also been described, as well as some composed of a mixture of fungi and bacteria.

Biofilm Development: Five stages of biofilm development are shown. During stage 1, initial attachment, bacteria adhere to a solid surface via weak van der Waals interactions. During stage 2, irreversible attachment, hairlike appendages called pili permanently anchor the bacteria to the surface. During stage 3, maturation I, the biofilm grows through cell division and recruitment of other bacteria. An extracellular matrix composed primarily of polysaccharides holds the biofilm together. During stage 4, maturation II, the biofilm continues to grow and takes on a more complex shape. During stage 5, dispersal, the biofilm matrix is partly broken down, allowing some bacteria to escape and colonize another surface. Micrographs of a Pseudomonas aeruginosa biofilm in each of the stages of development are shown.

Biofilms are present almost everywhere: they can cause the clogging of pipes and readily colonize surfaces in industrial settings. In recent, large-scale outbreaks of bacterial contamination of food, biofilms have played a major role. They also colonize household surfaces, such as kitchen counters, cutting boards, sinks, and toilets, as well as places on the human body, such as the surfaces of our teeth.

Interactions among the organisms that populate a biofilm, together with their protective exopolysaccharidic (EPS) environment, make these communities more robust than free-living, or planktonic, prokaryotes. The sticky substance that holds bacteria together also excludes most antibiotics and disinfectants, making biofilm bacteria hardier than their planktonic counterparts. Overall, biofilms are very difficult to destroy because they are resistant to many common forms of sterilization.


شاهد الفيديو: الصف التاسع مادة الأحياء درس مستويات التنظيم الحياتي وحلول الأسئلة (ديسمبر 2021).