Îndoiala lui Darwin ( III ): Artefact Hypothesis

      Burgess Shale este numele unui celebru cimitir de fosile din epoca cambriană, aflat în vestul Canadei și descoperit la începutul secolului XX de palenotologul Charles Walcott. Apariția de animale cu totul noi din cambrian avea să capete numele de „ Explozia din Cambrian ” deoarece atunci și-au făcut intrarea pe scena vieții nu mai puțin de 20 dintre cele aproximativ 26 de de phyla din registrul fosil. Dar ce este un Phyla?


    Termenul „Phyla” ( „phylum” la singular ) se referă la diviziuni ale sistemului de clasificare biologic. Phyla constituie cele mai înalte ( sau mai largi ) categorii de clasificare biologică din regnul animal, fiecare prezentând o arhitectură anatomică unică, o schiță organizațională sau un plan de construcție diferit. Exemple familiare de phyla sunt cnidarians ( coralii și meduzele ), moluștele ( calmarii și scoicile ) echinodermele ( stele de mare și arici de mare ) artropodele ( trilobiții și insectele ) și cordatele, de care aparțin toate animalele vertebrate, inclusiv omul. 

     Animalele din fiecare phylum prezintă diferite caracteristici care permit taxonomiștilor să le împartă și clasifice mai departe în alte diviziuni mai mici, începând cu clase și ordine, apoi familii, genuri și specii individuale. Așadar, phyla sau clasele sunt cele mai înalte categorii de clasificare din regnul animal, iar speciile cele mai mici categorii, desemnând mici grade de diferență între organisme. Explozia din cambrian prezintă un puzzle pentru biologii evoluționiști nu doar pentru că atunci apar un număr însemnat de noi phyla, ci mai ales pentru că apar forme și structuri unice de animale. 

   Desigur că registrul fosil arată o creștere în complexitate a organismelor din precambrian la cambrian, așa cum Darwin se aștepta. Dar problema pusă de Burgess Shale nu este doar creșterea în complexitate, ci saltul abrupt în complexitate. Trecerea de la animale extrem de simple din precambrian la forme de viață total diferite și foarte complexe din cambrian pare să se fi întâmplat prea rapid pentru a putea fi explicată fără greutate prin acțiunea selecției naturale și a variațiilor random. Cât de rapid vom vedea spre sfârșitul acestui articol. Potrivit teoriei lui Darwin, diferențele în formă sau „ distanța morfologică ” dintre organismele care evoluează, trebuie să crească gradat pe măsură ce variații mici selectate natural produc forme și structuri anatomice mai complexe. În alte cuvinte, diferențe la scară mică sau diversitatea în cadrul speciei precede în orice caz disparitatea morfologică dintre phyla. Iată ce spune de exemplu Richard Dawkins în acest sens: 

   „ Ceea ce au fost cândva specii diferite în cadrul unui gen devin cu timpul distincte genuri dintr-o familie. Mai târziu familiile se vor împărți în ordine, apoi clase, apoi phyla. ” Dawkins, Unweaving the Rainbow, 201. 

    Problema supărătoare pentru neodarwinism este că registrul fosil care documentează apariția noilor animale din cambrian ( fie de la Burgess Shale , fie din alte câmpuri fosiliere ) contrazice această așteptare! În loc de găsirea unor specii care să conducă apoi la mai multe genuri, care la rândul lor să conducă apoi la mai multe familii, ordine, clase și phyla, raportul fosil ne arată exact opusul: mai întâi apar în mod separat mai multe phyla ( foarte multe față de ceea ce s-ar fi așteptat Darwin și încă toate deodată… ), iar acestea sunt urmate de o diversificare la nivel mic a fiecărui phyla. În realitate există mai întâi disparitate, și doar după aceea diversitate. 

   Walcott, paleontologul care a descoperit câmpul fosilier Burgess Shale, era conștient de această dificultate pentru darwinism. Așa că a fost primul care a propus o soluție de rezolvare a acestei probleme: Artifact Hypothesis. În ce constă această ipoteză? Precursorii ancestrali ai trilobiților din Cambrian, de exemplu, precum și alte forme tranziționale dintre precambrian și cambrian au existat, dar nu au fost fosilizate în sedimente care aveau să fie ridicate deasupra nivelului mării în cambrianul timpuriu, ci au fost depozitate departe de țărm, în ceea ce acum constituie sedimente marine de profunditate. Iar din moment ce aceste sedimente marine erau complet inaccesibile cercetării, iar strămoșii animalelor din cambrian zăceau închiși sub solul marin, rezultă că abrupta apariție a formelor de viață noi din Cambrian este doar un… „ artificiu”, o concluzie falsă. 

   Atunci când Walcott a propus scenariul său geologic ingenios ( creșterea și regresia nivelului oceanelor planetare la sfârșitul precambrianului și începutul cambrianului ), ipoteza sa despre cimitirele de fosile din precambrian sub solul marin nu putea fi încă testată. Însă odată cu dezvoltarea forațiilor marine din anii 50,-60, geologii au putut să investigheze conținutul a mii de exemplare de mostre sedimentare marine și nu au găsit fosilele din precambrian prezise de Walcott. 

   În schimb, a apărut o problemă și mai mare care demonstra șubrezenia argumentelor Artifact Hypothesis. La momentul când AH a fost propusă, geologii credeau că plăcile oceanice și continentale sunt stabile una față de alta. Ideea că aceste imense plăci se mișcă de fapt, reciclându-se prin procese de subducție sau expansiune a fundului oceanic, era total necunoscută. Astăzi știm însă că fundul oceanului se scufundă pe alocuri adânc în interiorul pământului și se topește printr-un proces numit subducție. Rocile topite formează magma care se ridică la suprafață acolo unde sunt crestele de pe fundul oceanelor, formând roci vulcanice într-un proces numit expansiune a solului oceanic. Din asta rezultă că orice sediment marin aflat pe/sub fundul oceanelor are o „durată de viață” limitată. Cele mai recente estimări arată că porțiunea de fund oceanic cea mai veche la ora actuală datează din … Jurasic ( epoca dinozaurilor, acum 180 milioane de ani ), iar prin urmare este prea recentă pentru ca să găsim acolo trilobiții de acum 540 de milioane de ani. Pe măsură ce evidențele pentru mișcarea plăcilor tectonice oceanice s-au acumulat, s-a renunțat definitiv la AH ca explicație științifică pentru absența fosilelor tranziționale dintre precambrian și cambrian. Astăzi paleontologii nu mai caută urme ale vieții din precambrian sub solul oceanic, ci pe continent. 

   Versiuni contemporane ale Artifact Hypothesis

   După eșecul ipotezei AH originale, paleontologii au propus alte variante mai simple, mai intuitive ale acesteia, afirmând că presupusele forme ancestrale din precambrian au fost ori prea mici, ori prea moi și fragile pentru ca să se fi putut păstra până azi. Animalele din precambrian nu aveau cochilii sau un exoschelet ca cele din cambrian, ca atare nu s-au putut prezerva în sedimente la fel de bine. 

   Cu toate acestea, o serie de descoperiri efectuate de paleobiologul J. William Schopf în Australia, de paleontologi precum Xian Gouang Hou în China de sud ( câmpul fosilier Chengjiang, la fel de celebru pentru paleontologi ca cel de la Burgess Shale ), J.Y Chen sau Paul Chien au evidențiat că în rocile din precambrian din aceste locuri s-au găsit fosile extrem de „fragile”, „mici” și „moi”, precum alge fosilizate, alge unicelulare, celule cu nucleu ( eucariote ), sau chiar un embrion de burete de mare în stagiul extrem de delicat al diviziunii sale celulare! Concluzia logică este aceea că dacă s-a putut păstra ca fosilă un embrion din precambrian, cu siguranță se putea păstra și un animal adult care să ateste o creștere în complexitate gradată între precambrian și cambrian! Dar niciuna din aceste fosile tranziționale nu au fost găsite până astăzi. 

   Analize radiometrice ale cristalelor de zirconiu din formațiuni de roci de deasupra și dedesubtul stratului Cambrian în Siberia au determinat startul perioadei Cambrian acum 544 milioane de ani, iar explozia de animale propriu-zisă din Cambrian acum 530 de milioane ani. Aceste studii ( vezi Bowring et al. „ Calibrating Rates of Early Cambrian Evolution ”) au sugerat de asemenea că explozia noilor forme de viață din Cambrian s-a întâmplat într-o fereastră de timp mult mai scurtă decât se crezuse inițial, nu mai mult de 10 milioane de ani, iar perioada principală de creștere exponențială a diversității formelor de viață a durat doar 5-6 milioane de ani!!! Geologic vorbind, 5 milioane de ani reprezintă a zecea parte dintr-un procent ( 0,11%, ptr a fi exact ) din întreaga istorie a vieții pe Terra. J.Y Chien explică cum „ comparat cu istoria de 3,5 miliarde de ani a vieții de pe terra, explozia din Cambrian reprezintă un minut din 24 ore! ( Lili, Traditional Theory of Evolution Chalenged, 10 ). 

   Să nu uităm din vedere faptul că într-un răstimp atât de scurt au apărut cel puțin 16 tipuri de phyla noi și aproximativ 30 de clase noi! Printre acestea se numără de exemplu trilobiții, cu ochii lor extrem de sofisticați, printre alte caracteristici anatomice foarte complexe. De asemenea, prima apariție pe scena vieții a phylum-ului Chordata ( mamifere, pești și păsări ) în perioada cambriană a fost amplu documentată. Toate aceste fosile ( și sunt foarte multe ) nu arată însă creșterea gradată în complexitate de la specii și genuri spre clase și phyla. Dimpotrivă, atât la Burgess Shale cât și la Chengjiang, fosilele arată disparitatea planului de construcție al organismelor apărând în primul rând și deodată, urmată de diversitatea grupurilor taxonomice inferioare, lucru care contrazice în mod categoric afirmațiile darwiniste despre o creștere gradată începând cu diversitate în cadrul speciei și mergând spre disparitate între Phyla. 

   Așadar, în ciuda eforturilor susținute ale (neo)darwiniștilor de a explica explozia de viață din Cambrian, misterul a devenit și mai mare ca urmare a descoperirilor din China de sud , descoperiri care au răsturnat „pomul vieții” lui Darwin cu susul în jos: mai întâi avem ramurile și rămurelele, și nu tulpina ( strămoșul comun )! Realitatea dată de registrul fosil cu privire la istoria vieții și creșterea complexității organismelor, cel puțin dintre Precambrian și Cambrian, contrazice flagrant modelul imaginat în secolul 19 de Darwin.

  În episodul următor vom afla despre o altă încercare faimoasă a neodarwiniștilor de a reabilita teoria evoluției și de a rezolva enigma exploziei vieții din Cambrian: teoria echilibrului punctat. A reușit într-adevăr această teorie să explice enigma din Cambrian ?