Dzīvās fosilijas — definīcija, pazīmes un slaveni piemēri
Dzīva fosilija attiecas uz sugām vai taksoniem, kas visos svarīgākajos morfoloģiskajos aspektos ir saglabājušies salīdzinoši nemainīgi ilgā ģeoloģiskā laika posmā un kurus var tiešā veidā sasaistīt ar fosilajiem radiniekiem. Šāds termins norāda uz morfoloģisku stabilitāti un ekoloģisku kontinuitāti, taču nenozīmē, ka šīs sugas nav evolucionējušas — tās var būt piedzīvojušas ģenētiskas izmaiņas, adaptācijas un speciāciju, saglabājot tomēr ārējo formu vai dzīvesveidu.
- Tipisks dzīvo fosiliju piemērs ir pakavainie krabji. Kopš ordovika perioda pirms 450 miljoniem gadu to izskats ir maz mainījies.
- Krokodili pirmo reizi parādījās pirms 220 miljoniem gadu un ir tuvi dinozauru radinieki. Tomēr mūsdienu krokodili mīt tikai no augšējās krītas laikmeta pirms 84 miljoniem gadu.
- Bruņurupuči pirmo reizi ir zināmi pirms 215 miljoniem gadu, taču kaut kādu iemeslu dēļ tie netiek bieži pieminēti kā dzīvas fosilijas.
- Tuatara no Jaunzēlandes ir vienīgais izdzīvojušais no veselas rāpuļu kārtas - sfenodontiem. Pirms 200 miljoniem gadu šī grupa (māsas ķirzakām un čūskām) bija diezgan izplatīta.
- Koelakants noteikti ir dzīva fosilija. Tas ir vistuvākais posms starp zivīm un pirmajām abiniekiem (pirms 408-362 miljoniem gadu). Tika uzskatīts, ka koelakanti ir izmiruši pirms 80 miljoniem gadu, līdz 1938. gadā vienu dzīvu noķēra Āfrikas austrumu piekrastē. Tāpēc tas ir arī Lācara taksonis.
- Labs piemērs no augu pasaules ir ginka koks (Ginkgo biloba). Tas ir ģimnosperma dzimtas augs. Sen tika uzskatīts, ka tas savvaļā ir izzudis, bet tagad ir zināms, ka tas aug vismaz divās nelielās teritorijās Ķīnā. Pirmās līdzīgas fosilijas datējamas ar perma periodu pirms 270 miljoniem gadu.
- Lingula, brahiopods, ir ģints, kas saglabājusies kopš ordovika, pirms 488 miljoniem gadu. Mūsdienu sugas ir gandrīz tādas pašas kā pirmās fosilijas.
Protams, dzīvās fosilijas nav identiskas saviem priekštečiem. Taču tie ir dzīvojuši tādā pašā vai līdzīgā vidē, un to pielāgojumi liecina, ka viņu dzīvesveids ir bijis tāds pats vai ļoti līdzīgs.
Pazīmes un kritēriji, pēc kuriem spriež par "dzīvu fosiliju"
- Morfoloģiskā līdzība: mūsdienu organismi ārēji ļoti līdzīgi fosilajiem īpatņiem no attiecīgā ģeoloģiskā laikmeta.
- Ilga stratigrāfiskā izplatība: ģints vai tuva grupas līnija redzama fosilos ierakstos ļoti ilgu laiku (dažkārt simtiem miljonu gadu).
- Ekoloģiskā kontinuitāte: suga vai taksons saglabā līdzīgu dzīvesveidu un biotopu novērojumu ziņā.
- Zema morfoloģiskā dažādība: salīdzinoši maz izmaiņu sugas vai ģints iekšienē, pretstatā citām, strauji diversificējušām grupām.
Kāpēc ne visas senas grupas tiek sauktas par dzīvajām fosilijām
Dažas grupas, piemēram, bruņurupuči, ir ļoti vecas evolucionārā ziņā — to pirmie pārstāvji parādījās pirms simtiem miljonu gadu — tomēr tās nereti netiek iekļautas starp tipiskajām "dzīvām fosilijām", jo konkrētās grupas ir guvušas daudz morfoloģisku izmaiņu vai ļoti diversificējušās. Turklāt dažreiz fosilais ieraksts ir nepilnīgs, un līdzības var izrādīties virspusējas.
Mūsdienu izpratne un ierobežojumi
Termins "dzīva fosilija" bieži ir ērta populārzinātniskai komunikācijai, taču tas var maldināt. Evolūcija nav tikai ārējo formu maiņa — notiek arī ģenētiskas, fizioloģiskas un uzvedības izmaiņas, kuras fosilais materiāls nepiešķirami neuzrāda. Dažkārt morfoloģiskā stabilitāte ir rezultāts stabilizējošai selekcijai vai tam, ka organisms labi adaptējies nemainīgai nišai. Ir arī gadījumi, kad atsevišķas līnijas pazūd no fosilo atradņu reģistra (t.s. Lācara taksoni), kas var radīt iluzoru iespaidu par "atskanušu" izzušanu un vēlāk atklāšanu.
Kāpēc dzīvas fosilijas ir nozīmīgas
- Viņas sniedz ieskatu par evolūcijas tempu un modeļiem (piem., morfoloģiska stāze pret strauju speciāciju).
- Palīdz rekonstruēt senus ekosistēmu tipus un klimata apstākļus.
- Tām bieži ir liela aizsargāšanas nozīme — daudzas no šīm sugām ir retas vai apdraudētas, un to saglabāšana palīdz saglabāt unikālu ģenētisko mantojumu.
Aizsardzība un saglabāšana
Daudzas "dzīvās fosilijas" mūsdienās sastopas ar cilvēka radītiem draudiem: biotopu iznīcināšanu, invazīvām sugām, piesārņojumu un klimata pārmaiņām. Piemēram, tuataru aizsardzība Jaunzēlandē ietver plēsēju kontroles programmas salās, kur tās dzīvo, bet ginka sugas saglabāšana lielā mērā ir veicināta arī kultivēšanas ceļā. Koelakanta sensacionālā atradne 20. gadsimta sākumā uzsvēra, cik svarīgi ir jūras biotopu aizsardzība un zinātniskā izpēte.
Visbeidzot, jāatceras, ka "dzīva fosilija" ir lietvārds, kas apzīmē zinātniski interesantu fenomenu — ilgstošu morfoloģisko saglabāšanos fosilajā rindā —, nevis absolūtu nepārveidošanās stāvokli. Šo organismu izpēte palīdz saprast, kā un kāpēc daudzas dzīvesformas uz Zemes mainās lēni, kamēr citas mainās ļoti strauji.
Amerikāņu krokodils
Mūsdienu Lingula anatina, ļoti dzīvs
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir dzīvā fosilija?
A: Dzīva fosilija ir dzīvības forma, kas ilgstošā laika posmā ir saglabājusies bez lielām izmaiņām un joprojām pastāv.
J: Kādi ir daži dzīvo fosiliju piemēri?
A: zemakmens krabji, krokodili, bruņurupuči, Jaunzēlandes Tuatara, koelantu zivis, ginka koks un Lingula (brachiopodi).
J: Cik ilgi ir sastopami pakavainie krabji?
A: Kopš ordovika perioda, kas bija aptuveni pirms 450 miljoniem gadu, pakavainie krabji ir maz mainījušies pēc izskata.
J: Cik veci ir krokodili?
A: Krokodili pirmo reizi parādījās pirms 220 miljoniem gadu, bet mūsdienu krokodilu izcelsme meklējama augšējā krīta periodā, kas sākās pirms 84 miljoniem gadu.
J: Kad pirmo reizi parādījās bruņurupuči?
A: Bruņurupučus pirmo reizi pazina pirms 215 miljoniem gadu.
J: Ar ko Tuatara ir tik īpaša?
A: Tuatara ir unikāla, jo tā ir vienīgā izdzīvojusi no veselas rāpuļu kārtas, ko sauc par sfenodontiem un kas bija diezgan izplatīta pirms 200 miljoniem gadu.
J: Cik veci ir kalmāri?
A: Meloniju dzimtas dzīvnieki radās pirms 408-362 miljoniem gadu, kad tika uzskatīts, ka tie ir izmiruši, līdz 1938. gadā pie Austrumāfrikas krastiem tika noķerts viens dzīvs eksemplārs.
Q
