Prekambrium, vznik života

Prekambrium je období, které trvalo nesmírně dlouho. Tak dlouho, že si to nikdo z nás nedokáže představit. Zahrnuje převážnou většinu celého vývoje naší planety. Z celkem asi 4,5 miliard let pokrývá prekambrium období trvající asi 4 miliardy let - to je téměř 90 % historie Země! I přes to, že prekambrium trvalo tak dlouho, víme toho o tomto období mnohem méně než o všech zbylých geologických obdobích. S prekambriem jsou spojeny jedny z největších otázek, například kde se vzala všechna voda na Zemi a jak vznikl život?

Hadaikum (před 4,0 - 4,5 miliardami let)

Prekambrium je tradičně děleno na tři období: hadaikum, archaikum a proterozoikum. Z hadaika, které trvalo prvních asi 0,5 miliardy let, neznáme žádné doklady života. Objevují se až v archaiku.

Archaikum (před 4,0 - 2,5 miliardami let)

Za nejstarší doklady života jsou považovány chemofosilie - látky v horninách, které obsahují uhlík organického původu. Nejstarší známé chemofosilie jsou staré 3,8 miliard let. Mezi nejstarší známé fosilie patří také stromatolity - tence vrstevnaté bochníkovité útvary, které mohou být staré i 3,5 miliardy let. Pokud se skutečně jedná o stromatolity, pak již v této době vznikaly činností bakterií. Avšak v této době byla Země stále poměrně neobyvatelným světem. V atmosféře bylo minimální množství kyslíku a neexistoval ani ozon, který by organismy na souši chránil před nebezpečným ultrafialovým zářením. Před asi 2,5 miliardami let se objevily první fotosyntézy schopné bakterie: sinice (Cyanobacteria). Viníme je spolu s prvními řasami z toho, že v dávné minulosti "otrávily" zemskou atmosféru kyslíkem. Jistě tehdy došlo k vymření velkého množství organismů. Jakkoli je pro nás dnes kyslík nezbytný, pro tehdejší život na Zemi mohl být toxický. Kyslík je velmi reaktivní prvek, který může spolehlivě usmrtit mnohé anaerobní organismy, což jsou především mnohé skupiny bakterií. Můžeme je však za něco takového skutečně vinit? Vždyť nebýt sinic, my ani žádná další Eukaryota taková, jak je dnes známe, by se na Zemi nikdy nevyvinula. Díky kyslíku v atmosféře se mohl utvářet ozon, který je pro život na Zemi stejně nezbytný jako voda. Sinice byly dominantní skupinou organismů po celé prekambrium, proto je mu někdy přezdíváno "věk sinic". 

Stromatolity se masivně rozšířily v prekambriu a hojné byly až do ordoviku.

Na některých místech na Zemi se tímto stromatolity utváří dodnes. 

Slovenské Národní Muzeum.

První fosilie eukaryot jsou uváděny z období před 3,2 miliardami let, avšak není zcela jisté, že se skutečně jedná o eukaryota. Tyto nejstarší uvažované fosilie eukaryot jsou poměrně velké (mají 0,2 až 0,3 mm) a mají strukturovaný povrch připomínající buněčnou stěnu. 

Proterozoikum (před 2,5 - 0,54 miliardami let)

Do doby před asi 2,3 miliardami let před současností byla atmosféra anoxická. Sinicemi a řasami vyprodukovaný kyslík byl vázán s železem rozpuštěným ve vodě a vznikaly mohutné sedimenty železných páskovaných rud. Teprve před asi 2,3 miliardami let začalo množství kyslíků v atmosféře stoupat. Poměrně záhy poté, asi před 2,2 miliardami lety, se objevily první mnohobuněčné organismy. Zjednodušeně by se dalo říct, že jednobuněčné organismy využívají buněčného dělení k rozmnožování, zatímco mnohobuněčné ke znásobení počtu buněk v jednom těle. Rozdíly mezi jednobuněčnými a mnohobuněčnými organismy však nejsou vždy jednoznačné. Názory na toto téma se liší. Některé organismy se zdají být "méně mnohubuněčné" a některé "více". V období před 1,6 až 1 miliardou let stoupla hladina kyslíku v atmosféře asi na 10 % současného stavu a začala tvorba ozonové vrstvy.

Neoproterozoikum (před 1,0 - 0,54 miliardami let)

Možná nejvýznamnější události ve vývoji života nastaly během neoproterozoika, které zahrnuje posledních asi 0,5 miliardy let prekambria. Z této doby je známo vůbec nejvíce nálezů stromatolitů. Neoproterozoikum se dělí na tři období: ton, kryogén a ediakar. O tonu tohoto mnoho nevíme. První jednoznačné nálezy eukaryot pochází až z kryogénu. 

Kryogén (před 0,85 - 0,63 miliardami let)

V tomto období postihlo naši planetu globální zalednění, při kterém vymřelo až 70 % akritarch. Akritarchy jsou velmi významnými prekambrickými indexovými fosiliemi řazenými mezi zelené řasy (rostliny). Podobných globálních zalednění nastalo v neoproterozoiku více a je pozoruhodné, že naše planeta se z takovýchto extrémních ledových dob planetárních rozměrů dokázala vzpamatovat. Oteplení zřejmě souviselo s nástupem deskové tektoniky a skleníkového efektu. Po období kryogénu nastalo poslední neoproterozoické období zvané ediakar.

Ediakar (před 0,63 - 0,54 miliardami let)

Období ediakar je pojmenováno po ediakarské biotě, jenž byla poprvé nalezena v Ediakarských Vrších na jihu Austrálie. Ediakarská biota zahrnuje první složité mnohobuněčné organismy žijící během ediakaru. Najdeme mezi nimi první živočichy bez pevných mineralizovaných koster nebo schránek žijící přisedle na mořském dně. Ne u všech zástupců ediakarské bioty je však jasně prokázáno, že se jednalo o živočichy (ediakarskou faunu). Populární a asi nejlépe prokázaná je fauna rodu Dickinsonia. Někteří jedinci dosahovali až metrových rozměrů!

Ediakarská fauna, první živočichové na Zemi

Autor: Richard Droker

Na konci prekambria nastalo další významné vymírání, které poprvé silně zasáhlo právě rodící se živočichy na Zemi. Je pravděpodobné, že ediakarská fauna po sobě nezanechala žádné žijící potomky.  Poslední zástupci ediakarské fauny jsou známi ze středního kambria. Od kambria byla postupně nahrazována kambrickou faunou s pevnými, mineralizovanými schránkami. Počátek kambria je také známý jako kambrická exploze. Jakmile byla moře dostatečně prokysličená, její obyvatelé využili kyslíku k tvorbě schránek a stali se dominantní skupinou živočichů na Zemi.

I'm simply saying that life, uh... finds a way.

Dr. Ian Malcolm (1993), film Jurský park

Doporučená literatura

Macháček, T., Mikešová, K., Turjanicová, L. & Hampl, V. (2016): Proměny vyšší systematiky eukaryot a její odraz ve středoškolské biologii. - Živa, 1, 27-30.