Lumea vie si secretele ei
Despre viata si chimia ei
APARIŢIA VIEŢII PE TERRA

PRIMELE TIPURI DE VIEŢUITOARE PLURICELULARE

Problema apariþiei vieþii reprezintă ºi în prezent unul din domeniile controversate ale biologiei. Există astfel mai multe teorii, care caută să explice cu argumente pertinente apariþia vieþii în condiþiile Pământului primitiv. Condiþiile de mediu pe acest Pământ primitiv erau mult deosebite de cele actuale. Astfel, dacă Oceanul Primordial nu diferea în mod fundamental de cel actual, soclurile continentale se caracterizau printr-un extrem de accentuat vulcanism, iar atmosfera avea cu totul alte componenþă, fiind alcătuită dintr-un amestec de gaze din care se detaºau azotul, hidrogenul, bioxidul de carbon ºi metanul. Oxigenul, ºi în consecinþă şi stratul de ozon lipseau, iar suprafaþa terestră era supusă unui intens ºi continuu bombardament de radiaþii cosmice. In plus, soarele de acum 4-5 miliarde de ani era o stea tânără, ce emitea o lumină galben-pal ºi emitea doar 70% din energia actuală.

In acest mediu au apărut premisele vieþii - primele substanþe organice complexe - ºi dacă până în prezent nu s-a ajuns la o unanimitate de opinii privind calea de apariþie a vieþii, cercetătorii sunt totuºi de acord că apariþia vieþii a avut loc în mediul acvatic, care oferea o oarecare protecþie împotriva radiaþiilor cosmice, apa fiind totodată ºi factorul care a permis realizarea unor condiþii optime pentru desfăºurarea proceselor chimice complexe care au precedat apariþia primelor vieþuitoare.

Teoria clasică privind apariþia vieþii a prins contur încă din perioada lui Charles Darwin ºi a fost fundamentată practic prin experimente de tipul celui efectuat de Stanley Miller. Această teorie explică apariþia primilor compuºi organici complecºi care au stat la baza apariþiei vieþii în zonele litorale ale ale Oceanului Primordial pe un Pământ primitiv comparabil în ceea ce priveºte temperaturile ambiante cu cel actual. In micile lagune marine sau în lacurile cu apă dulce se puteau forma uºur minerale cu aspect lamelar, iar suprafaþa plană a acestora putea servi la început drept loc de acumulare pentru compuºi simpli proveniþi din activitatea vulcanică sau din impactul cu meteoriþii, iar ulterior drept catalizator pentru reacþiile chimice dintre aceste componente. De exemplu, pe suprafaþa unui hidroximineral se puteau uni molecule de aldehidfosfat, iar produºii rezultaþi într-o etapă următoare puteau constitui precursori ai ARN.

Teoria "Pământului îngheþat". Unii geochimiºti iau în prezent în consideraþie o altă variantă, şi anume aceea care presupune că viaþa ar fi apărut în condiþiile unui Pământ primitiv acoperit în întregime cu un strat gros de ghiaþă, în condiþiile unor temperaturi mult mai scăzute decât cele din prezent. Motivul invocat de aceºti specialiºti este acela că temperaturile ridicate determină descompunerea foarte rapidă a compuºilor organici complecºi; în acelaºi timp, această teorie permite explicarea apariþiei unor compuºi organici complecºi în condiþiile unui intens bombardament cu radiaþii ultraviolete.

Conform acestei teorii, reacþiile chimice care au stat la baza apariþiei vieþii s-au desfăºurat pe fundul Oceanului Primordial, sub un strat gros de ghiaþă, în apropierea unor venturi oceanice. Intr-un astfel de mediu, precursorii unor aminoacizi - de exemplu glicina - ar fi fost reprezentaþi de formaldehidă (rezultată în urma unor radiaþii chimice simple), cianidă şi amoniac (ultimele două provenind din gazele emanate în urma activităþii vulcanice). Aceasă teorie nu explică însă modul în care s-a ajuns la o planetă îngheþată ºi face apel la un impact meteoritic major pentru revenirea la situaþia normală.

O altă categorie de specialiºti susþine ipoteza "Pământului cald". Această teorie susþine că dimpotrivă, pentru o foarte lungă perioadă de timp, Terra a fost o planetă fierbinte, cu un vulcanism extrem de activ pe toată suprafaþa sa, iar temperatura atmosferei era de asemenea caracterizată prin temperaturi mai mari decât cele din prezent. In aceste condiþii, suprafaþa unor roci piritice din apropierea unor sulfatere, venturi oceanice, gheizere sau chiar la marginea unor vulcani activi a constituit o zonă de cataliză, unde molecule de CO şi grupări metil ar fi putut fuziona într-un prim pas spre formarea acidului acetic, ca prim precursor al unor compuºi organici mai complecºi.

Deficienþele acestei teorii sunt reprezentate de aceeaºi observaþie că toþi compuºii organici complecºi sunt instabili la temperaturi ridicate.

Alte teorii iau în discuþie "contaminarea" Pământului cu substanþe organice precursoare ale vieþii prin intermediul meteoriþilor sau altor corpuri cosmice provenind din alte sectoare ale Galaxiei (vechimea centrului Galaxiei este cu aproximativ 10 miliarde de ani mai mare decât cea a zonei periferice în care s-a format sistemul solar). In legătură cu acest ultim aspect, merită menţionată şi una dintre cele mai mari descoperiri ştiinţifice ale secolului – descrierea unor resturi fosile cu aspect bacterian într-un meteorit originar de pe planeta Marte (meteoritul ALH84001), meteorit care a căzut în Antarctica cu peste 13 000 de ani în urmă, desprins din planeta-mamă în urma unui impact asteroidic major, desfăşurat cu peste 16 milioane de ani în urmă. Pe de altă parte, vechimea rocii din care este alcătuit meteoritul este de circa 4,5 miliarde de ani. Prezenţa în interiorul meteoritului a unor structuri microscopice alungite (extrem de asemănătoare cu microfosilele bacteriene de pe Terra) la nivelul cărora s-a înregistrat prezenţa carbonului de origine organică şi, foarte recent (decembrie 2000) a unor cristale de magnetită, identice cu cele sintetizate de bacterii, şi care servesc la orientarea acestora în câmp magnetic, dovedesc că în trecut, viaţa a existat cel puţin şi pe o altă planetă din sistemul solar, şi că teoria panspermiei este una valabilă.

In fine, nu putem exclude nici ipoteza că substanþele chimice precursoare ale vieþii au apărut prin mai multe modalităþi ca cele menþionate mai sus, în mai multe etape diferite şi în locuri diferite ale planetei.

Apariţia vieþii pluricelulare este de asemenea un pas despre care în prezent nu cunoaştem prea multe lucruri în mod direct. Cert este că acum circa un miliard de ani, viaţa pluricelulară pare a “exploda” brusc în zonele litorale de mică adâncime de pe coastele continentale ale Pământului primitiv. Premisa acestui foarte important fenomen se pare că a fost îmbogăþirea atmosferei Pământului în oxigen ca urmare a activităþii unor organisme unicelulare - cianobacteriile.

Viaþa ca atare are pe Pământ o vechime destul de mare. Dupã ultimele cercetãri, cele mai vechi roci sedimentare cunoscute de pe Pãmânt - din sud-vestul Groenlandei - conþin urme de celule complexe care au trãit cu peste 3,86 miliarde de ani în urmã. Primele tipuri de vieþuitoare au fost de tip bacterian; astfel de microfosile au fost identificate atât în nord-vestul Australiei (formaþiunile de la Apex) cât ºi în Africa de Sud (formaþiunile de la Fig Tree) în depozite vechi de 3,4 - 3,2 miliarde de ani. Unele dintre fosilele australiene de la Apex par a aparþine cianobacteriilor, iar acestea preced apariþia unui alt tip de asociaþii - stromatolitele.

Precursorii cianobacteriilor (algele albastre-verzi) s-au dezvoltat la început ca forme mutante, capabile de fotosinteză, proces în urma căruia se degajă oxigen. Astfel, oxigenul cu origine fotosintetică se adăuga oxigenului atmosferic rezultat din activitatea vulcanică sau din descompunerea apei; treptat, atmosfera se îmbogăþeºte în oxigen, apărând condiþii favorabile pentru organisme aerobe, care treptat iau locul bacteriilor anaerobe, obligate să se dezvolte de atunci în medii lipsite de oxigen. Un rol foarte importnat în îmbogăþirea atmosferei în oxigen l-au avut stromatolitele - ce reprezintă totodată ºi prima asociaþie de organisme vii cunoscută capabilă să dea naºtere unor formaþiuni de tip recifal. Răspândite pe tot globul, în apele litorale calde şi puþin adânci, stromatolitele sunt compuse din cianobacterii şi bacterii aerobe şi anaerobe dispuse în mod caracteristic. Dimensiunile lor ajungeau de la câþiva centimetri până la peste doi metri, iar forma era aproximativ sferoidală.

Structura stromatolitelor era relativ simplă: în centru exista un “miez” gros şi poros de sedimente calcificate, iar la exterior se găsesc trei straturi succesive de microorganisme. Primul strat este compus dintr-o aglomerare de filamente de cianobacterii şi bacterii aerobe, fotofile. Sub acest strat urmează un al doilea, format de data aceasta doar din bacterii slab aerobe şi fotofile, care suportă concentraþii scăzute de oxigen. Aceste condiþii le sunt asigurate de stratul superior şi de crusta calcificată pe cele de a se forma. Cel de-al treilea strat, stratul intern, este reprezentat doar de bacterii strict fotoobe şi anaerobe care nu rezistă într-o atmosferă oxigenată. Toate aceste trei straturi sunt microscopice, sub ele găsindu-se numai straturi moarte. Creºterea în dimensiuni se realizează în modul următor. Cianobacteriile secretă în timpul creºterii o substanþă gelatinoasă care oferă aderenþă diferitelor particule sedimentare din apa mării, în acest fel formându-se continuu un fel de crustă. Cianobacteriile continuă să crească, având tendinþa de a depăºi crusta, ceea ce duce la diminuarea cantităþii de lumină ce ajunge treptat la celule; treptat crusta se calcifică şi rămâne în interior, iar procesul continuă deasupra cu un nou strat, şi în acest fel diametrul stromatolitei creºte. La exterior se formează continuu straturi noi, în vreme ce crustele vechi - care înglobează sedimente calcificate şi resturi de microorganisme moarte formează o rocă cu aspect poros.

Foarte comune în trecutul îndepărtat - resturile stromatolitelor au fost descoperite pe tot globul terestru - în prezent, astfel de asociaþii se mai întâlnesc doar în unele zone izolate din vestul Australiei (Shark Bay), unde apele marine suprasãrate împiedicã dezvoltarea altor asociaþii de organisme mai competitive. In perioada anteprecambriană însã, aceste asociaþii de microorganisme erau foarte rãspândite ºi împreunã cu cianobacteriile libere sunt considerate unul din factorii de bază responsabili de îmbogãþirea treptatã a atmosferei primitive în oxigen. Insă, ca urmare a îmbogăþirii treptate a atmosferei în oxigen, la începutul precambrianului au apărut organisme mai evoluate, care au eliminat treptat acum 3,5 miliarde de ani stromatolitele de pe arena evoluþiei.

Viaţa pe Terra a fost dominată astfel pentru aproape patru miliarde de ani de forme de viaţă unicelulare. Astfel, bacteriile, a căror origine este în continuare neclară, au dominat lumea vie timp de peste 3 miliarde de ani. Dintre bacterii, primele tipuri au fost cele cu nutriþie heterotrofă; formele autotrofe au apărut mai târziu, prin mutaþii, iar din aceste tipuri au rezultat cianobacteriile. Protozoarele apar relativ târziu, din unele protiste care posedau un mod de nutriþie mixotrof, prin pierderea treptată a capacităþii de a efectua fotosinteza.

Modul în care au apărut primele organisme pluricelulare - fungi, plante inferioare şi superioare, metazoare - este în continuare neclar ºi în lipsa unor dovezi paleontologice certe, toate ipotezele enunþate nu reuºesc să elucideze această problemă decât parþial. De asemenea, specialiºtii nu au căzut de acord dacă viaþa pluricelulară are o origine monofiletică sau polifiletică, cu toate că gradul de complexitate al plantelor pluricelulare şi al fungilor ar putea sugera ultima variantă.

Ipotezele privind apariþia vieþii pluricelulare au toate un punct comun, şi anume pornesc de la diferite tipuri de protozoare coloniale.

Teoria volvocală de exemplu, presupune că organismele pluricelulare au evoluate din flagelate coloniale de tipul Volvox, la care se observă o specializare a tipurilor de indivizi: indivizi biflagelaþi organizaþi într-un strat ce înconjoară o masă gelatinoasă centrală de 0,2 - 1,2 mm diametru, care au rol în deplasarea şi hrănirea coloniei, şi indivizi generativi, care se dezvoltă de regulă la polul inferior al coloniei, şi care dau naºtere micro şi macrogameþilor. In plus, se constată şi o specializare a indivizilor flagelaþi. Astfel, în partea frontală a coloniei există indivizi cu flageli mai lungi, cu stigmele mari, care orientează colonia ºi dau direcþia de deplasare, pe câtă vreme în partea opusă indivizii au stigmele mici şi flagelii scurþi.

Ipoteza gastreei - o altă ipoteză care a făcut epocă în biologie - a fost elaborată de Ernst Haeckel, pe baza cercetărilor embriologice ale savantului rus Kowalewski. In urma observaþiei că pentru toate metazoarele, de la zigotul unicelular se trece la stadii pluricelulare - fazele de morulă, blastulă, gastrulă - conform legii biogenetice fundamentale (“ontogenia repetă filogenia”), această ipoteză presupune că într-o anumită etapă a evoluþiei, strămoºii metazoarelor actuale aveau o structură similară blastulei (strămoºi de tip blastea, ce prezentau un singur strat de celule dispuse în jurul unei cavităþi centrale) sau gastrulei (strămoºi de tip gastrea, care prin invaginare au căpătat structură didermică). Ipoteza volvocală poate fi combinată cu ipoteza gastreei dacă se presupune că o colonie de tip volvocal, deplasându-se mereu în aceeaºi direcþie impune specializarea indivizilor din zona frontală la deplasare şi orientare iar indivizii de la polul opus se specializează pentru hrănirea coloniei prin fagocitoză. Ulterior, prin invaginarea zonei posterioare a coloniei, indivizii cu rol în hrănire ajung să formeze o cavitate internă unde se realizează digestia, cavitate ce va evolua spre un intestin primitiv.

Ipoteza parenchimelei. Embriologul rus Mecinikov a făcut însă observaþia că la cele mai primitive metazoare larva caracteristică nu este de tip gastrea ci este parenchimatoasă (parenchimulă). Pe baza acestei observaþii, el afirmă că trecerea la metazoare s-a făcut prin specializarea unor indivizi ai unor colonii de choanoflagelate de tip Proterospongia la deplasare (aceºti indivizi rămân la exterior), iar alþi indivizi se specializează la fagocitoză, ei migrând în interiorul coloniei.

Alte ipoteze presupun că apariþia metazoarelor ar fi legată fie de ciliate, fie de protozoare de tipul sporozoarelor, la care apar diviziuni succesive care duc fie la apariþia de plasmodii, fie la apariþia de spori pluricelulari. Totuºi ciliatele sunt mult prea specializate pentru a sta la baza metazoarelor, si, în plus, la metazoarele actuale nu există nuclei diferenþiaþi sau procese care să amintească de conjugare. Pe de altă parte, sporozoarele de tip neosporidian, care au sporii pluricelulari, reprezintă mai degrabă metazoare involuate datorită parazitismului decât protozoare aflate pe o treaptă intermediară de evoluþie; în plus, neosporidiile reprezintă un grup specializat la extrem, ori, astfel de grupe unt de regulă închise pentru evoluþie.

Evoluþia ontogenetică a metazoarelor de la stadiul unicelular la stadiul pluricelular se face printr-o serie de diviziuni succesive de tip palintomic (diviziunea odată declanºată continuă imediat după formarea celulelor fiice, fără să mai existe un interval de creºtere în volum şi dimensiuni a acestora, ca în cazul diviziunii binare sau schizogoniei, comune la protozoare). In funcþie de tipul de diviziune care se declanºează în embriogeneză - proces denumit segmentaþie - metazoarele se împart în mai multe categorii. Diferitele tipuri de segmentaþie apar ca urmare a faptului că ouăle rezultate din dezvoltarea zigotului au o cantitate diferită de vitellus nutritiv. Astfel, dacă vitellusul este distribuit în mod egal în ou segmentaþia poate urma anumite tipuri, în vreme ce dacă substanþele nutritive se acumulează într-o anumită regiune segmentaþia se realizează în mod cu totul diferit.

Segmentaþia totală subegală apare atunci când ouăle sunt sărace în vitellus şi blastomerele rezultate sunt identice, şi poate fi de patru tipuri: radiară, spirală, bilaterală şi bisimetrică.

Segmentaþia totală inegală (parþială) apare în cel de-al doilea caz, iar blastomerele sunt de două tipuri - sărace şi respectiv bogate în vitellus. Şi în acest caz, segmentaþia are variane, putând fi discoidală şi artificială.

Segmentaþia radiară se caracterizează prin faptul că blastomerele rezultate se dispun radiar, iar morula sau blastula văzută în profil oferă aspectul unor coloane paralele de blastomere. Acest tip de segmentaþie se întâlneºte la nevertebratele primitive - spongieri, celenterate - şi la echinoderme.

Segmentaþia spirală se caracterizează prin faptul că diviziunile au loc oblic iar blastomerele se dispun altern. Segmentaþia spirală se poate realiza spre stânga - leiotropă, sau spre dreapta - dexiotropă, şi se întâlneºte la un mare număr de grupe de nevertebrate actuale.

Segmentaþia bilaterală este rar întâlnită la nevertebrate (de exemplu la nemerþieni şi rotifere) sau la cordate (tunicate) şi se caracterizează prin faptul că blastomerele se orientează de la început după un plan de simetrie bilaterală.

Segmentaþia bisimetrică este întâlnită doar la ctenofore, în acest caz blastomerele dispunându-se după două planuri de simetrie - longitudinal şi transversal.

Segmentaþia parþială discoidală apare la unele artropode - la scorpioni de exemplu - şi la vertebrate, în cazul cărora vitellusus nutritiv se acumulează la polul superior al oului, care într-o primă fază se dispunsub forma unui disc de diviziune (disc germinativ). Ulterior, marginile discului germinativ vor creºte şi vor îngloba tot vitellusul.

Segmentaþia parþială superficială este specifică ouălor de artropode, la care vitellusul se aglomerează spre centru. In acest caz, diviziunile au loc doar în stratul superficial de blastomere, care înconjură vitellusul.

In legătură cu originea şi apariţia metazoarelor din protozoare, ipoteza potrivit căreia originea metazoarelor este monofiletică iar la baza lor ar sta choanoflagelatele a primit o recentă confirmare din partea studiilor asupra materialului genetic extranuclear. Astfel, un grup de cercetători americani au comunicat în 1993 rezultatele cercetărilor lor asupra ARN ribosomal, arătând că metazoarele apar ca un grup monofiletic, incluzând şi choanoflagelatele dintre protozoare. De asemenea, choanoflagelatele au multe trăsături comune cu fungii, astfel că se presupune că atât metazoarele cât şi grupele cuprinse în prezent în regnul Fungi au origine comună, în precursori de tipul choanoflagelatelor actuale.

Tinând cont de complexitatea primelor forme de viaþă pluricelulare, s-ar putea ca trecerea la acest nou nivel de organizare să fi avut loc prin mai multe modalităþi, rezultând astfel grupe diferite de plante sau animale, după cum sugerează de altfel ºi ipotezele enunþate. In orice caz, primele resturi cunoscute care aparþin metazoarelor au o complexitate prea mare pentru a fi considerate drept resturi ale unor forme primitive. In ultimele decenii au fost descoperite în mai multe puncte ale globului resturi fosile ale unor vieţuitoare care indică faptul că la începuturile sale, viaţa pluricelulară era în multe privinþă total diferită de ceea ce cunoaştem acum. Cele mai multe dintre aceste organisme atinseseră deja un grad mare de specializare, iar fauna care a populat oceanul acum 700 de milioane de ani este practic unică în galeria lumii vii. Toate aceste nevertebrate au fost înlocuite ulterior cu precursorii faunei paleozoice între care se recunosc tipurile actuale de moluşte, artropode, echinoderme, unele tipuri de viermi, ca şi grupe extincte la ora actuală.

Evoluþia acestei faune a avut loc pe un Pământ cu atmosfera îmbogăþită în oxigen ca urmare a activităþii cianobacteriilor. Din cele cunoscute până în prezent, se pare că acum peste 1 miliard de ani nu existau socluri continentale ci doar arhipelaguri vulcanice cu viaþă mai mult sau mai puþin efemeră. Ceva mai târziu - acum circa un miliard de ani ani - se formează un supercontinent unic - Rhodinia - înconjurat de un ocean unic - Mirovia. Acest supracontinet a dãinuit circa 200 milioane (între 900 ºi 700 de milioane de ani) dupã care a început sã se fragmenteze. Astfel, acum circa 650 - 600 milioane de ani, în urma creºterii activităþii plăcilor tectonice rezultă viitoarele continente precambriene - Laurenþia şi Gondwana - alături de alte socluri continentale mai mici. In această perioadă, partea de vest a soclului rodinian (vestul viitoarei Gondwana) s-a rupt ºi a glisat spre sud ºi est; estul Gondwanei se desprinde de asemenea de viitoarea Laurenþie, glisând de asemenea spre sud. Ulterior, unele din aceste socluri continentale colizionează, rezultând lanþuri muntoase cu altitudini de peste 8000 de metri altitudine, alături de întinse zone cu platforme continentale submerse, acoperite cu ape puþin adânci iar oceanul unic se menþine. Alte ipoteze susþin menþinerea supercontinentului precambrian un timp mai îndelungat, fragmentarea având loc mai târziu.

Clima precambrianã a cunoscut variaþii accentuate, perioade de încãlziri puternice fiind urmate de glaciaþiuni. Cel puþin patru perioade glaciare majore au fost identificate, durând în total 400 de milioane de ani, iar calotele glaciare au acoperit globul în proporþie mult mai mare decât în cele mai puternice glaciaþiuni quaternare. Ultima glaciaþiune a avut loc în intervalul 650 - 600 milioane de ani, marcând se pare trecerea spre precambrianul târziu, când temperatura a început sã creascã lent.

In ceea ce priveºte fauna care popula oceanul de acum 800 de milioane de ani, în ultimele decenii au fost descoperite în mai multe puncte ale globului (Australia de sud, nordul Rusiei, vestul Canadei, nordul Groenlandei, sudul Africii, China, unele zone din Europa - zone care se găseau pe platforme continentale puþin adânci din zone tropicale sau ecuatoriale) resturi fosile ale unor vieþuitoare care arată că debutul formelor de viaþă s-a făcut pe câteva linii evolutive fără corespondent în prezent. Datorită faptului că primele fosile de acest tip au fost descoperite în sedimentele de pe colinele Ediacara din Australia de Sud, fauna care a populat oceanul primitiv a primit numele de fauna de tip Ediacara, sau vendobionte - după denumirea erei geologice respective - Vendian.

Complexitatea acestor forme de viaþã primitive ºi talia lor impresionantã în anumite cazuri indicã însă o vechime mult mai mare decât cele 560 - 600 milioane de ani cât este vârsta rocilor unde acestea au fost descoperite. Astfel, se pare că formele care au alcãtuit fauna de tip Ediacara au dominat platformele continentale cu ape de micã adâncime pentru o perioadã de cel puþin 80 milioane de ani (între 620 ºi 540 milioane de ani).

Considerate o vreme ca fiind precursori ai formelor actuale, treptat s-a impus din ce în ce mai mult ideea cã vendobiontele sunt un grup de încrengãturi cu totul particular, care nu a lãsat în marea majoritate a cazurilor urmaºi direcþi. Unii specialiºti au vorbit de un "experiment" nereuºit al naturii în timp ce alþii le-au plasat într-un "regn" paralel cu plantele ºi animalele tipice. Vendobiontele nu prezintã gurã, orificiu anal, apendice locomotorii, organe interne recognoscibile, având în schimb un corp de cele mai multe ori aplatizat, segmentat-compartimentat, cu simetrie adesea de tip radiar sau biradiar, oferind o mare suprafaþã de contact cu apa de mare.

Ca morfologie, se pot distinge mai multe tipuri de vendobionte, unele oarecum asemănătoare cu unele din grupele actuale, altele total deosebite.

O primă categorie de organisme din fauna de la Ediacara ar fi cele care se aseamănă în linii mari cu celenteratele actuale. Considerate la început meduze şi denumite ca atare - ciclomeduzele (care puteau atinge un diametru de până la 1 m) se pare că erau de fapt forme bentale fixate, asemănătoare polipilor actuali, capabile să se înmulþească atât prin înmugurire cât şi prin diviziunea corpului. In aceeaºi categorie cu ciclomeduzele intră şi Ediacaria, considerată deocamdată ca meduză. Chondroporinae-le erau probabil hidrozoare coloniale, polipii lor fiind diferenþiaþi în gastrozoizi şi gonozoizi fixaþi pe un disc central cu ajutorul căruia întreaga colonie plutea în masa apei. La unele tipuri, exact ca la sifonoforele actuale, exista pe discul central şi o formaþiune cu aspect de velă. Tot celenterate par a fi şi organismele de tip Eoporpita, caracterizate printr-un corp central de pe care se desprindeau un număr de tentacule subþiri; considerate la început ca sifonofore, opinia specialiºtilor este că mai probabil este vorba de polipi bentali.

O altă categorie de organisme pare a avea afinităþi cu trilobitomorfele primitive. Cele mai cunoscute vendobionte de acest tip sunt cele din genurile Spriggina şi Parvancorina.

Organismele de tip Spriggina erau bentale, vagile, cu aspect vermiform, corpul fiind turtit dorso-ventral, cu o zonă cefalică bine individualizată şi un corp alcătuit dintr-un număr de segmente duble. Zona cefalică avea formã de bumerang, continuându-se posterior cu o axã longitudinalã masivã. Dupã acest "cefalon" urmau douã ºiruri paralele de segmente, mai groase central, lângã axa corpului ºi mai subþiri spre extremitãþi, din ce în ce mai mici spre partea posterioarã a corpului. Extremităþile laterale ale segmentelor par a fi prezentat niºte formaþiuni de tip parapodial.

Parvancorina minchami se asemãna deasemenea cu trilobitomorfele: corpul era de formă romboidal-alungită, aplatizat, aparent nesegmentat, cu o zonã îngroºatã anterior continuat cu o axã longitudinalã după care urma o prelungire codalã posterioarã (telson?). Ca ºi Spriggina era un locuitor al fundurilor marine, mobil.

Organismele de tip Kimberella făceau parte din altă categorie, considerată apropiată de moluºtele primitive. Corpul lor era alungit, prezentând o talpã ovalã, prevãzutã dorsal cu o proeminenþã alungitã (masa visceralã?) protejată pe cât se pare de o structură de protecþie rigidă, înconjuratã de o structurã cu aspect de fald vãlurit. Dupã toate probabilitãþile, Kimberella quadrata era un molusc primitiv, asemãnãtor cu poliplacoforele actuale, dar lipsit de cochilie.

Arkaura adami este reprezentantul altui grup de organisme care are afinităþi cu echinodermele actuale. Considerate la început ca resturi de meduze, fosilele lor indică un corp circular, cu aspect de umbrelă, datorită unei zone centrale proeminente de la care porneau cinci structuri radiare spre margine. Această structură pentaradiară seamănă destul de mult cu dispuziþia º[rurilor de ambulacre de la echinodermele actuale.

Un grup de organisme care a supravieþuit extincþiei de la începutul paleozoicului au fost cele care au lăsat urme asemănătoare celor ale viermilor marini actuali. Denumite generic Helminthopsis, aceste vieþuitoare erau destul de răspândite şi în perioada vendiană şi probabil erau precursorii unora dintre grupurile actuale de nevertebrate cu aspect vermiform şi corpul nesegmentat.

Pe de altă parte, în fauna de tip Ediacara apar o serie de organisme care nu se pot încadra cu certitudine în nici unul din grupele actuale de metazoare. In prezent, au fost descoperite o gamă întreagă de fosile care intră în această categorie.

Astfel este cazul lui Tribrachidium heraldicum; acesta era un organism bental, fixat după toate probabilităþile, cu aspect de disc; superior prezenta trei "braþe", fiecare braþ fiind prevãzut cu numeroase mici filamente (tentacule?). Specialiºtii ezită încă în a apropia organismele de tip Tribrachidium de celenterate sau de echinoderme; există de asemenea opinii potrivit cărora Tribrachidium este reprezentantul unui grup fără corespondenþă în prezent.

Phyllozoon era un organism alungit, cu aspect de panglicã, uºor rotunjit la capete, format din douã ºiruri de compartimente îmbinate central dupã un model în zig-zag. Probabil, organismele de acest tip pluteau în masa apei sau se odihneau pe substrat; nu au fost observate structuri de fixare. Ernietta era un organism curios, bental, cu aspect de cupã formatã din numeroase compartimente alungite dispuse circular ºi recurbate superior, delimitând o cavitate internã deschisă. Charnodiscus arboreus (circa 30 cm lungime) era un organism alcãtuit dintr-un ax central pe care se inserau compartimente laterale care dãdeau animalului un aspect penat; ansamblul era ancorat de substrat prin intermediul unei structuri cu aspect sferic de circa 10 cm diametru; Charnia era în linii mari asemãnãtor cu Charniodiscus, însã de-o parte ºi de alta a tijei flexibile se gãseau ºiruri de compartimente dispuse în rânduri paralele. Charnia era ancorată de substrat printr-o formaþiune sferoidală, care probabil că îi permitea mişcări de rotaţie sub influenţa curenţilor marini. Dickinsonia era un organism bental masiv, cu aspect discoidal, bental, răspândit ca şi Charniodiscus în toate mările continentale ale vendianului. Dupã toate probabilitãþile, Dickinsonia era incapabilă de miºcare dat fiind diametrul de peste un metru pe care putea să-l atingă; era alcãtuită din numeroase compartimente dispuse radiar care se prindeau de un ax central. Windermeria aitkeni era un tip apropiat de dickinsoniide, dar de dimensiuni mult mai mici. Corpul acestui organism nu depăºea 10-15 cm lungime şi avea aspect alungit; compartimentele dispuse lateral faþă de axă erau mai scurte şi mai late ca la tipul precedent. Hiemalora era o altă curiozitate a faunei de tip Ediacara. Corpul acestor organisme era saciform, prevăzut la una din extremităþi cu o serie de formaþiuni subþiri, lungi, despre care specialiºtii opinează fie că este vorba de structuri asemănătoare tentaculelor de la celenterate (şi atunci Hiemalora ar putea fi încadrată printre polipi), fie că este vorba de un fel de “rizoizi” care fixau animalul de substrat. Mawsonites spriggi era un organism pelagic după toate probabilităþile; corpul lui era alcătuit dintr-un număr de compartimente sferoidale dispuse în cercuri concentrice în jurul unui compartiment central.

O altă categorie de vendobionte o reprezintă cele caracterizate prin grupe de compartimente dispuse paralel, de-o parte şi de alta a unui ax central. Câteva dintre aceste tipuri, care alcătuiau comunităþi pe fundurile de mică adâncime ale oceanului primitiv: Swartpuntia - organism cu o tijã centralã masivã pe care se prindeau patru grupe de compartimente, perpendiculare între ele; Pteridinium - organism cu o tijã centrală masivă pe care se inserau trei grupe de compartimente dispuse longitudinal, aspectul general fiind de panã triplã; Rangea - asemãnãtor cu precedentele, pe tija centralã prinzându-se cinci falduri formate din compartimente dispuse ordonat. Cu toate că aspectul acestor organisme se aseamănă oarecum cu cel al celenteratelor penatulacee actuale, nu s-au identificat la nivelul compartimentelor structuri care să amintească de tentacule şi astfel apropierea lor de celenteratele coloniale menþionate anterior pare relativ puþin probabilă.

Nemiana reprezintă un alt organism cu poziþie incertă. Corpul acestui organism întâlnit în aglomeraþii (nu au fost găsite niciodată exemplare izolate) şi capabil să se dividă, era saciform, iar la unele fosile se poate observa o impresiune centrală care a fost interpretată ca o gură. Unii paleontologi înclină să creadă că Nemiana era un celenterat de tipul actiniilor actuale, însă lipsa oricăror structuri care să amintească de tentacule face această ipoteză să nu fie acceptată de majoritatea specialiştilor. O altă categorie de specialiºti opinează pentru includerea organismelor de tip Nemiana printre protiste sau printre alge, capabile de a coloniza rapid zonele litorale datorită capacităþii lor de a se înmulþi extrem de rapid.

Despre ecologia vendobiontelor se cunosc date destul de puþine. Faptul că au fost încadrate între animale şi nu în regnul vegetal se datorează lipsei din resturile fosilizate a carbonului organic de natură fotosintetică. Una din opiniile cele mai răspândite este aceea potrivit căreia cel puþin o parte a vendobiontelor erau organisme pluricelulare care trăiau în simbioză cu bacterii autotrofe de tip chemosintetizant şi depindeau de acestea din urmă. In această categorie ar putea intra toate organismele care prezentau corpul format din compartimente - Charnia, Charniodiscus, Dickinsonia, Pteridinium şi tipurile înrudite cu acesta, Ernietta, º.a. - şi care ofereau o mare suprafaþă de contact cu apa de mare. Acest mod de viaþă ar putea explica structura deosebită a acestor vendobionte, care par a căuta cele mai eficiente moduri de a-ºi expune corpul mediului ambiant, oferind o cât mai mare suprafaþă de contact.

O altă trăsătură comună tuturor acestor tipuri de organisme care au prosperat timp de zeci de milioane de ani este lipsa oricărei structuri dure atât şi la interiorul corpului: toate aceste organisme aveau corpuri moi, lipsite de exoschelete sau cochilii. Unii paleontologi vorbesc în consecinþã de "grãdina Ediacara" ca o aluzie la grãdina Edenului, apreciind cã dezvoltarea unor astfel de organisme a avut loc în condiþiile lipsei totale a prãdãtorilor de talie mare. Aceasta duce la concluzia că toate aceste organisme s-au dezvoltat şi au trăit în absenþa oricăror consumatori - atât fitofagi cât şi zoofagi. Inlocuirea acestei faune caracteristice (ca şi dispariþia stromatolitelor) este pusă în consecinþă pe seama apariþiei la începutul paleozoicului a unei game largi de organisme mai evoluate, dotate de regulă cu fălci, care au cauzat dispariþia vendobiontelor, lipsite de mijloace de protecþie.

In ultimii doi ani, o serie de descoperiri vin să modifice oarecum imaginea pe care specialişii şi-o creaseră despre fauna de tip Edicara. Astfel, ipoteza înlocuirii bruşte şi totale a vendobiontele de către organisme mai evoluate a fost pusă sub semnul întrebării de descoperirea în depozite de vârstă cambriană din sudul Australiei a fosilelor de vendobionte alături de fosile de organisme tipic cambriene. Pe de altă parte, în centrul Indiei au fost descoperite urmele fosilizate ale unor organisme vermiforme, cu simetrie bilaterală, în roci sedimentare vechi de peste un miliard de ani.

Această descoperire vine să completeze atât descoperirea în nordul Rusiei şi în China a unor embrioni fosilizaţi datând din paleozoicul inferior – embrioni care se aseamănă cu embrionii unor metazoare complexe cât şi studiile de biologie moleculară datând de la mijlocul anilor ‘90, care pe baza analizei modului de evoluţie a materialului genetic – aşa-numitul ceas molecular - indică o foarte probabilă diversificare a metazoarelor tridermice în protostomieni şi deuterostomieni cu circa 1,2 miliarde de ani în urmă, deci mult mai devreme decât începutul cambrianului. In lumina acestor date noi, organisme precum Dickinsonia, Spriggina, Parvancorina, Arkaura etc, ar putea fi reprezentanţii unor grupe de animale tridermice celomate.

2007-10-23 20:01:35 GMT
 
Hosted by www.Geocities.ws

1