OIZICL'\\1 -\\RliI.\\. Rmll ele indică faptul că ultimele descoperiri ale ştiinţei nu furnizează nimic care să semene a model aplicabil evoluţiei. Nu s, tim ce îi rezervă viitorul teoriei evolut,iei, dar vânturile schim- bării se fac simt,ite. În ciuda nepotrivirilor s,i a conflictelor interne, evo- luţia este încă prezentată de oameni de ştiinţă, profesori şi manuale ca o realitate care nu are nevoie de nicio reevaluare. Richard Dawkins, de la Universitatea din Oxford, afirmă că, \"astăzi, teoria evoluţiei se poate Pune la îndoială cam în aceeas,i măsură ca s,i teoria că Pământul se învârte în jurul Soarelui\"59, iar Ernst Mayr, de la Harvard, comentează că \"nu există nicio justificare pentru afirmaţia că paradigma darwinistă a fost respinsă şi înlocuită de ceva nou\"60. În ciuda acestor declaraţii optimiste, un număr semnificativ de oameni de ştiinţă ridică probleme care privesc teoria generală a evoluţiei. CONCLUZII Una dintre problemele majore cu care se confruntă evoluţioniştii este aceea că însăs\"i stiint,a pe care o îmbrăt)is,ează pare să afirme că nu s-a găsit încă o explicaţie plauzibilă pentru teoria lor. Cum de au ajuns evoluţioniştii în acest impas? Această întrebare este una dintre cele mai importante61 . În prezent, mecanismele evolutive propuse par să fie mai implauzibile ca oricând. Multe sisteme biologice par prea complexe pentru a li se putea atribui o origine spontană în urma unor evenimente aleatorii. Astfel de exemple demne de reţinut sunt: (1) un sistem pentru sinteza proteinelor, în care informaţiile sunt furnizate printr-un cod genetic, decodat apoi în timpul sintezei; (2) un sistem complex de control al genelor; şi (3) sisteme complexe de editare pentru corectarea erorilor de copiere a ADN-ului. Am putea să dăm mult mai multe exemple. Aceste sisteme par să fie com- plexe şi să aibă un grad înalt de programare. Nu pare să fie posibil ca ele să fi apărut în mod spontan. Nu ne-am aştepta ca un computer preprogramat să apară spontan pe o planetă pustie şi nici ca acelaşi lucru să se întâmple în cazul sistemelor de feedback biologic. Pe lângă origine, e nevoie şi de reproducere, astfel că aceste computere ar trebui să aibă capacitatea de a se reproduce în mii de duplicate. Alternativa creaţiei sugerează că o va- rietate de organisme cu adaptabilitate limitată au fost proiectate cu un scop. Creaţioniştii nu au toate răspunsurile, dar opiniile diferite şi numărul de probleme ştiinţifice pe care le implică evoluţia pot sugera că modelul creaţiei merită să fie luat în considerare în mod serios. 1~9
NOTE DE FINAL 1Citat în Mackay, A. L., 1991, A Dictionary of Scientijic Quotations, BristollPhiladelphia, Institute ofPhysics Publishing, p. 114. 2Mayr, E., 1976, Evolution and the Diversity of Lift: Selected Essays, Cambridge/Londra, The Belknap Press of Harvard University Press, p. 41l. 3 Platnick, N. 1., 1977, \"Review of Mayr's Evolution and the diversity of lift\", Systematic Zoology, 26:224-228. 4Bethell, T, 1985, ,,Agnostic evolutionists\", Harpers, 270(1617):49-52, 56-58, 60, 6l. 5Eldredge, N., şi Gould, S. J., 1972, \"Punctuated equilibria: an alternative to phyletic gradualism\", în Schopf, T J. M. (ed.), Models ofPaleobiology, San Francisco, Freeman, Cooper, and Co., p. 82-115. 6 (a) Eldredge, N., 1995, Reinventing Darwin: 7he Great Debate at the High Table of Evolutionary 7heory, New York, John Wiley & Sons, Inc.; (b) Hoffman, A, 1989, Arguments on Evolution: A Paleontologist's Perspective, New York/Oxford, Oxford University Press, p. 93; (c) Kerr, R. A., 1995, \"Did Darwin get it ali right?\", Science, 267:1421,1422. 7Acest subiect va fi discutat în capitolul 11. S Pentru o bună introducere la acest concept, vezi: (a) Kimura, M., 1979, \"The neutral theory of molecular evolution\", Scientijic American, 241 (5):98-126. Pentru o discuţie mai tehnică, vezi: (b) Kimura, M., 1983, 7he Neutral7heory ofMolecular Evolution, Cambridge/Londra/New York, Cambridge University Press. 9Kimura, M., 1968, \"Evolutionary rate at the molecular level\", Nature, 217:624-626. 10 King,]. L., şi Jukes, T H., 1969, \"Non-Darwinian evolution\", Science, 164:788-798. 11 Zuckerkandl, E., şi Pauling, L., 1965, \"Evolutionary divergence and convergence in v.,proteins\", în Bryson, şi Vogel, H. ]. (ed.), Evolving Genes and Proteins: A Symposium, New York/Londra, Academic Press, p. 97-166. 12Baba, M. L., Darga, L. L., Goodman, M., şi Czelusniak,J., 1981, \"Evolution ofcytochrome c investigated by the maximum parsimony method\",Journal ofMolecular Evolution, 17:197-213. 13 Ayala, F. J., 1986, \"On the virtues and pitfalls of the molecular evolutionary clock\", 7he Journal ofHeredity, 77:226-235. 14 (a) Easteal, S., 1991, \"The relative rate of DNA evolution in primates\", Molecular Biology and Evolution, 8(1):115-127; (b) Goodman, M., Koop, B. F., Czelusniak,J., Fitch, D. H. A, Tagle, D. A, şi Slightom,]. L., 1989\",Molecular phylogeny ofthe family ofapes and humans\", Genome, 31:316-335. 15 (a) Gillespie,]. H., 1984, \"The molecular clock may be an episodic clock\", Proceedings of the NationalAcademy ofSciences USA, 81:8009-8013; (b) Gillespie,]. H., 1986, \"Natural selection and the molecular clock\", Molecular Biology and Evolution, 3(2):138-155. 16 Dayhoff, M. O., 1976, Atlas of protein sequence and structure, voI. 5, Supplement 2, Washington, D.C., National Biomedical Research Foundation, p. 129. 17 Pentru 12 dintre acestea, vezi Mills, G. c., 1994, \"The molecular evolutionary clock: a critique\", Perspectives on Science and Christian Faith, 46:159-168. 18Wyss, AR., Novacek, M. J., şi McKenna, M. C., 1987, ,,Amino acid sequence versus morphological data and the interordinal relationships of mammals\", Molecular Biology and Evolution, 4(2):99-116. 19 Fisher, D. c., 1990\",Rates of evolution-living fossils\", în Briggs, D. E. G., şi Crowther, P. R. (ed.), Palaeobiology: A Synthesis, Oxford, Blackwell Scientific Publications, p. 152-159. 1511
20 Lewin, R., 1990\",Molecular clocks run out of time\", New Scientist (10 februarie), p. 38-41. 21 Scherer, S., 1990, \"The protein molecular clock: time for a reevaluation\", în Hecht, M. K., WalIace, B., şi Maclntyre, R.]., Evolutionary Biology, voI. 24, New York/Londra, Plenum Press, p.83-106. v.,22 Vezi Morell, 1996, \"Proteins «clock» the origins of ali creatures-great and small\", Science, 271:448. 23 Vawter, L., şi Brown, W. M., 1986, \"Nuclear and mitochondrial DNA comparisons reveal extreme rate variation in the molecular clock\", Science, 234:194-196. 24 Pentru o discuţie şi o evaluare a pseudogenelor, vezi Gibson, L.]., 1994\",Pseudogenes and origins\", Origins, 21:91-108. 25 (a) Flam, F., 1994, \"Hints of a language in junk DNA\", Science, 266:1320; (b) Nowak, R., 1994, \"Mining treasures from «junk DNA»\", Science, 263:608-610. 26 Ptashne, M., 1989\",How gene activators work\", Scientijic American, 260(1):40-47. 27Jacob, F., şi Monod,J., 1961, \"Genetic regulatory mechanisms in the synthesis ofproteins\", Journal ofMolecular Biology, 3:318-356. 28 Vezi şi Ptashne (nota 26). 29 Pentru o prezentare semitehnică, vezi Radman, M., şi Wagner, R., 1988, \"The high fidelity ofDNA duplication\", Scientijic American, 259(2):40-46. 30 Pentru dicuţii tehnice, vezi: (a) Grilley, M., Holmes,]., Yashar, B., şi Modrich, P., 1990, \"Mechanisms of DNA-mismatch correction\", Mutation Research, 236:253-267; (b) Lambert, G. R., 1984, \"Enzymic editing mechanisms and the origin of biological information transfer\", Journal of1heoretical Biology, 107:387-403; (c) Modrich, P., 1991, \"Mechanisms and biologica! effects of mismatch repair\", Annual Review ofGenetics, 25, p. 229-253. II Lambert (nota 30b). 32 Shapiro,]. A., \"Genomes as smart systems\", Genetica, 84, p. 3, 4. 33 Vezi Lovelock,]. E., 1987, Gaia, a New Look at Lift on Earth, ed. rev., Oxford/New York, Oxford University Press. 14 Margulis, L., 1990, \"Kingdom Animalia: the zoologica! ma!aise from a microbial perspective\",American Zoologist, 30: 861-875. 35 Vezi Wills, C., 1989, 1he Wisdom of the Genes: New Pathways in Evolution, New York, Basic Books, Inc. 36 Vezi capitolul 5. 37 Iată câteva referinţe: (a) Bak, P., Chen, K., 1991, \"Self-organized criticality\", Scientijic American, 264:46-53; (b) Horgan,]., 1995, \"From complexity to perplexity\", Scientijic American, 272:104-109; (c). Kauffman, S. A., 1he Origins of Order: Self-organization and Selection in Evolution, Oxford/New York, Oxford University Press; (d) Lewin, R., 1992, Complexity: Lift al the Edge of Chaos, New York, Collier Books, Macmillan Publishing Co.; (e) McShea, D. W., 1991, \"Complexity and evolution: what everybody knows\", Biology and Philosophy, 6:303-324; (f) Oreskes, N., Shrader-Frechette, K., şi Belitz, K., 1994, \"Verification, validation, and confirmation of numerical models in the earth sciences\", Science, 263:641-646; (g) Wa!drop, M. M., 1992, Complexity: 1he Emerging Science at the Edge of Order and Chaos, New York/ Londrafforonto, Simon & Schuster. 38 Vezi Horgan (nota 37b). 39 De exemplu, Dawkins, R., 1986, 1he Blind Watchmaker, New York/Londra, W. W Norton & Ca. 4OLewin,p.101 (nota 37d). \\5\\
CAPITOLUL X - :\\LTE j\"THFBĂRI BIO!.O(;ILE 41 Horgan (nota 37b). 42 Lewin, p. 184 (nota 37d). 43 Oreskes et al. (nota 37f). 44 Grasse, P-P, 1977, Evolution of Living Organisms: Evidence for a New 7heory of Transformation, Carlson, B. M., şi Castro, R.(trad.), New York/San Francisco/Londra, Academic Press (titlul în original: L'ivolution du vivant). 45 Ibidem, p. 246. 46 Behe, M. J., 1996, Darwin's Black Box: 7he Biochemical Challenge to Evolution, New York/ Londra, The Free Press. 47 Crick, F., 1981, Lift Itse!! Its Origin and Nature, New York, Simon & Schuster. 48 Denton, M., 1985, Evolution: A 7heory in Crisis, Londra, Burnett Books. 49 Ibidem, p. 358. 50 Hitching, F., 1982, 7he Neck of the Giraffi: Where Darwin Went Wrong, New Haven/ New York, Ticknor & Fields. SI Ho, M.-W., şi Saunders, P (ed.), 1984, Beyond Neo-Darwinism: An Introduction to the New Evolutionary Paradigm, LondraiOrlando, Academic Press. 52 Ibidem., p. ix. 53 L0vtrup, S., 1987, Darwinism: 7he Refotation of a Myth, LondraINew York/ Sydney, Croom Helm. 54 Ibidem, p. 422. 55 Ridley, M., 1985, 7he Problems ofEvolution, New York/Oxford, Oxford University Press. 56 Shapiro, R., 1986, Origins: A Skeptic's Guide to the Creation ofLift on Earth, New York, Summit Books. 57Taylor, G. R., 1983, 7he Great Evolution Mystery, New York, Harper & Row. 58 Ibidem, p. 15. 59 Dawkins, R., 1989, 7he Se!fish Gene, ed. nouă, OxfordINew York, Oxford University Press, p.l. 60 Mayr, E., 1985, \"Darwin's five theories of evolution\", în Kohn, D. (ed.), 1he Darwinian Heritage, Princeton, New Jersey, Princeton University Press, p. 755-772. 61 Vezi capitolul 20 pentru o sugestie. 62 Date preluate din Dayhoff, M. O., 1972, Atlas ofprotein sequence and structure, voI. 5, Washington, D.C., National Biochemical Research Foundation, p. D-8. 63 Date preluate din Dayhoff, M. O., 1976, Atlas ofprotein sequence and structure, voI. 5, Supplement 2, Washington, D.C., National Biochemical Research Foundation, p. 129. 1~2
FOSILELE
CAPITOLUL 9 MĂRTURIILE FOSILE Cât de greu găsesc că este să văd ceea ce se află chiar în faţa ochilor mei! [.(udwig Wittgenstein J) T ocmai mă căţărasem pe o stâncă abruptă şi ajunsesem într-o cavita- te dintr-un strat de lavă aflată deasupra Lacului Albastru din statul Washington, SUA. Priveliştea din interior era uluitoare. Mă aflam într-o formă a unui rinocer care fusese îngropat în valul de lavă. Când lava s-a răcit, a format un mulaj al corpului rinocerului. Deşi nu rămăsese nicio parte a corpului, mă aflam în ceea ce, odinioară, incontestabil fusese un rinocer şi era fascinant să descopăr povestea \"din interior\". Atunci când a fost conservat, animalul era întins pe partea stângă; cavităţile unde fuseseră picioarele lui scurte se vedeau clar, iar mulajul rocii era atât de detaliat, încât puteam recunoaşte cu uşurinţă pliurile pielii şi ale ochilor. Oasele rinocerului fuseseră găsite mai devreme în respectivul mulaj şi trimise la un muzeu, confirmând identificarea cavităti,i. Orice dovadă de viaţă din trecutul îndepărtat este considerată fosilă. Astfel, fie mulajul rinocerului, fie oasele din el s-ar califica drept fosile. Aces- tea se prezintă în multe forme, cum ar fi corpul unei insecte prins şi conservat în răşina scursă dintr-un copac şi transformată mai apoi în chihlimbar sau o cochilie într-o rocă, înlocuită complet de alte minerale. În alte cazurF, ele pot
URICJ;-\"';I - :\\RIE:L ,\\. EmIl fi rămăşiţe din scheletele unor dinozauri (Figura 9.1) sau ale altor animale neobişnuite, cum ar fi o reptilă zburătoare cu o deschidere a aripilor de 15,5 m. De asemenea, s-ar mai include aici şi simplele urme ale picioarelor unei ţestoase, păstrate între nişte straturi de gresie. În acest capitol, vom examina câteva informaţii generale despre fosile, in- clusiv formarea acestora şi problemele de identificare a lor. De o importanţă deosebită este ordinea fosilelor în coloana geologică. Aceste informaţii sunt esenţiale pentru înţelegerea următoarelor două capitole. , Figura 9.1. Oase de dinozauri într-un strat de gresie din formaţiunea jurasică Morrison. Aceste oase sunt din Monumentul Naţional al Dinozaurilor, din apropiere de Jensen, Utah. Cele mai lungi au 1,5-2 m lungime. Dispunerea lor dezordonată sugerează că au fost transportate înainte de a fi, în cele din urmă, depuse. FASCINAT, IA PENTRU FOSILE o parte a fascinaţiei pentru fosile provine rară îndoială din curiozitatea în legătură cu ceea ce uneori este numită \"marea istorie\", adică istoria tuturor formelor de viaţă de pe Pământ. Fosilele sunt extrem de importante pentru problema originilor, deoarece furnizează cele mai bune indicii ştiinţifice dis- ponibile despre natura vieţii din trecut. Deşi se ocupă de forme lipsite de viaţă, vânătorilor de fosile le place să creadă că, într-un fel, le \"învie\"3 atunci când interpretează şi reinterpretează viaţa din trecut pe baza a ceea ce văd. Aceasta duce la o fascinaţie greu de explicat, dar demonstrată de nenumărate le fosile expuse în muzeele private şi publice din toată lumea. Până în prezent, au fost descrise în jur de un sfert de milion de specii de fosile, adică o cincime 155
C·\\rITOlIIL '1 - ;\\L\\llTtII{IILE 1-1)'11.1 din numărul de specii în viaţă identificate, însă comparaţia e posibil să nu stea în picioare, deoarece, la identificare, sunt folosite adesea criterii diferite. Numărul de specii fosile nu se compară, probabil, cu cel al speciilor vii. Mulţi oameni de ştiinţă şi-au dedicat întreaga viaţă studiului fosilelor, iar unii cu un aşa devotament, încât acţiunile lor caraghioase au devenit parte integrantă a folclorului adesea amuzant, şi uneori morbid, al paleon- tologiei - termen care desemnează studiul fosilelor. Edward Drinker Cope (1840-1897), care în cele din urmă a ajuns să predea la Universitatea din Pennsylvania, şi Othniel Charles Marsh (1831- 1899), de la Universitatea Yale, pot fi consideraţi pe drept cuvânt pionerii paleontologiei vertebratelor (animale cu coloană vertebrală) din America. Fi- ecare a descris multe sute de organisme fosile pe care fie le-a colectat, fie a pus pe alţii să le colecteze pentru el în timpul explorării Vestului american, plin de vaste aflorimente de formaţiuni geologice. Cope şi Marsh iubeau fosilele mai mult decât se iubeau unul pe altul şi continuu încercau să se depăşească reciproc în \"marea goană după oase\". Din nefericire, partea de vest a Statelor Unite era prea mică pentru a-i cuprinde pe ambii colecţionari pasionaţi. În biologie şi paleontologie, prima persoană care descrie un organism are priori- tate când vine vorba să-I denumească şi, adesea, numele descoperitorului este asociat cu numele speciei. Cope şi Marsh concurau frecvent, fiecare încercând să fie primul care să descrie orice nouă specie descoperită. Marsh avea acces, pentru publicare rapidă, la American Journal of Science, iar Cope deţinea şi edita American Naturalist. Un incident din istoria infamei lor vrajbe s-a produs la o întâlnire în Phi- ladelphia, la care au participat amândoi. Cope a anunţat prima descoperire a reptilelor permiene în Vest. Se povesteşte că Marsh a plecat de la întâlnire devreme, s-a dus în laboratorul său, s-a uitat la nişte specimene şi a publicat rapid un articol neglijent în care pretindea că este primul care raportează vertebrate permiene în Statele Unite. Făcând astfel, a ignorat total anunţul lui Cope. Tulburat, Cope şi-a publicat propriul raport, pretinzând că fusese distribuit cu trei săptămâni mai devreme4• Într-un alt incident, Cope a asamblat la repezeală un schelet de reptilă, amestecând între ele nişte oase de la gât şi de la coadă. Marsh l-a acuzat ime- diat că a pus capul la coadă, racându-l pe Cope să depună un efort conside- rabil pentru a retrage de pe piaţă numerele din Transactions ofthe American Philosophical Society în care îşi publicase reconstituirea greşită5 • În 1890, detaliile războiului dintre cei doi oameni de ştiinţă au ajuns pe paginile cotidianului Herald, din New York. Printre numeroasele acuzaţii ale lui Cope era aceea că Marsh plagiase de la omul de ştiinţă rus Vladimir 156
ORICI:\\I - .\\RJFI. :\\. ROTii Kowalevsky celebra serie evoluţionistă de cai fosili care apare şi astăzi în multe manuale de biologie şi de paleontologie. Într-un număr ulterior al cotidianului respectiv, Marsh a negat orice astfel de delict şi i-a acuzat pe Cope şi Kowalevsky că jefuiesc de fosile muzeele din întreaga lume. Ba chiar a racut următoarea afirmaţie: \"Kowalevsky a fost, în cele din urmă, lovit de remuşcări şi şi-a sfârşit nefericita carieră zburându-şi creierii. Cope este încă în viaţă, rară să se căiască de nimic.\"6 După articolele din Herald, vrajba s-a domolit, dar numai cu puţin. Trebuie să recunoaştem că, într-un anume sens, concurenţa a fost salutară pentru paleontologie. Cantitatea de literatură ştiinţifică produsă de cei doi este prodigioasă, deşi o parte din ea este scrisă cam neglijent. În 38 de ani, Cope a publicat 1 400 de articole ştiinţifice7• CUM SE FORMEAZĂ FOSILELE De obicei, o urmă lăsată de o broască în nămol sau o lăcustă care moare pe câmp nu se conservă, deoarece descompunerea mecanică şi chimică are loc cu mult înainte ca organismele sau urmele lor să fie îngropate. Fosilizarea este un eveniment rar. \"În general, cu cât un organism este îngropat mai rapid şi cu cât este mai etanş mormântul sedimentar, cu atât sunt mai mari şansele de conservare.\"8 Recifele de corali sunt o excepţie notabilă, datorită faptului că scheletele de corali care formează cadrul fosilizat al recifului sunt conservate pe măsură ce se acumulează material nou peste ele. Fosilele se găsesc aproape exclusiv în rocile sedimentare, cum ar fi calcarul, şistul argilos, gresia ori conglomeratele. Sunt complet absente din multe formaţii stâncoase şi se găsesc din abundenţă în doar câteva locuri. În condiţii anormale, pot fi încorporate în depunerile vulcanice şi, mai rar, apar în granit9• În timpul procesului de fosilizare, schimbările au adesea loc în timp. Ele pot fi minimale, ca în cazul mamuţilor îngheţaţi, dar cel mai frecvent rămân doar părţile tari, cum se întâmplă de obicei cu oasele fosile sau cu cochiliile. Unele fosile, cum ar fi lemnul sau oasele, nu sunt aproape deloc modificate. Uneori, \"porii\" iniţiali se umplu cu minerale, în timp ce, în alte cazuri, cochilia, lemnul sau oasele originale sunt complet înlocuite de minerale. În timpul procesului de conservare, mare parte din hidrogenul, oxigenul şi azotul materiei (ţesutu lui) organice originale se degajă. Ocazional, materia organică lasă o peliculă subţire de carbon sub forma unei amprente. Multe fosile sunt bine conservate, altele nu atât de bine, iar în cazul altora nu putem fi siguri dacă sunt într-adevăr fosile. 157
\\ '. ~'i I ' ) I I l ! \\,: \\ :', I 1 ;,'! 1i 1 \\ 1. \" 1 I PROBLEMA PSEUDOFOSILELOR Mă minunez de acei paleontologi care pot să indice o mare varietate de forme fosile pe ceea ce pare să fie o bucată obişnuită de rocă. Am avut totuşi întotdeauna o doză sănătoasă de scepticism privind unele dintre afirmaţiile pe care le fac, iar acuzaţiile lor că ceilalţi nu au \"ochiul format\" nu au reuşit să-mi alunge dubiile. În unele cazuri, poate fi extrem de greu să stabileşti dacă o anumită formă dintr-o rocă este o fosilă veritabilă. Încreţiturile de nămol conservate prin uscare au fost adesea interpretate ca părţi din corpul crabilor, urmele de târâre cauzate de mişcarea obiectelor în timpul furtunilor pot semăna cu nişte urme de viermi, precipitările chimice sub formă de tran- dafiri ale piritei au fost interpretate ca meduze, ca şi urmele de bule de gazlO, iar unele organisme sub formă de bureţi (arheociatidele) s-au dovedit a fi Figura 9.2. O pseudofosilă. Această lespede de rocă şlefuită - numită pisolit - este din formaţiunea permiană Yates, situată în canionul Walnut, New Mexico. Despre stra- turile concentrice care compun corpurile sferice s-a crezut cândva că se formează ca un stromatolit, d~ către microorganismele care trăiesc pe suprafaţa pisolitelor cu aspect de cris- tal de stâncă. In conformitate cu interpretările mai noi, ele sunt rezultatul precipitării unor substanţe chimice anorganice, proces care are loc sub suprafaţa solului, dar deasupra pânzei freatice. Printre dovezi se numără modul în care tiparele de creştere a pisolitelor sunt uneori turtite unul de altul, precum şi lamelele care cresc în jurul câtorva pisolite. Specimenul din imagine are 12 cm lungime. A se vedea textul pentru detalii suplimentare.
()I<I( ;1'\\1 \\\"111. .\\.I\\I)i II forme produse de cristalizarea materiei anorganiceJl •Termenii pseudofosile şi dubiofosile sunt folosiţi pentru a descrie fosilele false sau dubioase. Venerabila lucrare Treatise on Invertebrate Paleontology!2 [Tratat de paleontologie ne- vertebrată] enumeră 69 de descrieri ale unor \"organisme fosile\" identificate iniţial ca alge, corali, ciuperci, bureţi, melci etc., care, cel mai probabil, nu sunt de origine biologică; descrierile acestea au fost publicate. Astfel de obiecte greşit identificate par să fi rezultat în urma unor condiţii neobişnuite de sedimentare. Brooksella canyonensis este o \"fosiIă\" care seamănă cu o crăpătură în formă de stea. Pedigriul de interpretări care i s-au dat este impresionant: (1) corpul fosil al unei meduze, (2) amprenta inversă a unui sistem anorganic de fracţionare, produsă de emanarea gazului, (3) rezultatul unei compactări, (4) amprenta unei guri de hrănire sub formă de stea sau (5) posibil opera unui vierme13. Deşi nu ar trebui să ignorăm aceste exemple, se impune totuşi să reţinem şi faptul că există multe fosile excelente. Problema pseudofosilelor este crucială în special în părţile inferioare ale coloanei geologice, unde evoluţioniştii se aşteaptă la cele mai timpurii şi mai simple forme. Găsirea acestor forme timpurii de viaţă a devenit aproape o obsesie pentru unii paleontologi. Mulţi candidaţi au fost propuşi în literatu- ra de specialitate. Pe de altă parte, mai mulţi cercetători au reuşit să simuleze forma acestor forme simple de viaţă prin precipitare anorganică sau prin condiţii speciale de sedimentare. Formele sferice, tubulare sau spiroidale, ca- racteristice formelor fosile, pot fi cu uşurinţă reproduse în laborator pornind de la substanţe chimice anorganice simple!4. Astăzi, spre lauda lor, mulţi paleontologi manifestă o doză considerabilă de precauţie faţă de autentici- tatea celor mai multe afirmaţii privind fosilele din ceea ce se consideră a fi cele mai vechi sedimente, cele din era arhaică (vezi Tabelul 9.1). Doi spe- cialişti în acest domeniu, William Schopf şi Bonnie Packer, referindu-se la microfosilele găsite în cel puţin 28 de locuri din arhaic, afirmă: \"În orice caz, aproape toate au fost recent reinterpretate ... ca dubiofosile sau nonfosile: pseudofosile, artefacte sau agenţi de contaminare.\"!5 Paleontologul Richard Cowen declară: \"Doar câteva celule fosile din arhaic par să fie autentice, din cincizeci sau mai multe propuse.\"!6 Roger Buick, de la Harvard, se referă la o mulţime de probleme legate de identificarea celor mai multe dintre aceste fosile primitive descoperite în North Pole, Australia!7. (I se spune North Pole [Polul Nord - n.r.] deoarece, ca şi adevăratul Pol Nord, este o zonă remarcabil de pustie.) Se pare că vechiul dicton geologic, care spune că \"n-aş fi văzut niciodată dacă n-aş fi crezut\", se aplică multora dintre aceste cazuri. Problema pseudofosilelor este şi mai stringentă în cazul stromatolitelor, care sunt structuri sedimentare fin laminate, cu dimensiuni care variază de
L',\\l'll OU'l. t) - \\lAR lli«ll U: H >SIli· obicei de la câţiva centimetri la câţiva metri, având adesea o formă ondulată sau conică. Stromatolitele se formează sub apă, pe măsură ce straturile fine de organisme microscopice care trăiesc pe suprafaţa lor blochează sau preci- pită minerale, care sunt mai apoi încorporate într-o structură stratificată. Se pune întrebarea dacă ceea ce pare a fi un stromatolit fosil s-a format biologic sau dacă este doar o acumulare pasivă de straturi fine de sediment supuse deformării. Sedimentologul Robert Ginsburg scoate în evidenţă faptul că \"aproape tot ce ţine de stromatolite a fost şi rămâne în diverse grade contro- versat\"18. Specialistul în stromatolite Paul Hoffman remarcă: \"Ceea ce-i bân- tuie pe geologii care cercetează vechile stromatolite este gândul că e posibil să nu fie deloc biogenice.\"19 Pentru a-şi ilustra afirmaţia, el citează exemplul \"pisolitelor algale\" (roci compuse din sfere de mărimea unui bob de mazăre depuse stratificat), din permian, descoperite în vestul Texasului (Figura 9.2). Iniţial, s-a crezut că se formaseră biologic într-un fel similar cu stromatolite- le, dar s-a dovedit că se dezvoltaseră prin precipitare chimică2o• Bine-cunos- cutul paleontolog Charles Walcott, care a fost timp de 20 de ani directorul Institutului Smithsonian din SUA, a descris 5 genuri noi şi 8 specii noi de stromatolite despre care se crede că sunt de origine biologică. De atunci, fiecare dintre acestea a fost reinterpretată ca fiind de origine anorganică de cel puţin un cercetător21 . Chiar şi în prezent, formarea \"stromatolitelor\" poate fi enigmatică. Un număr de \"stromatolite\" descoperite în diverse părţi ale Scandinaviei au fost reinterpretate ca fiind de origine nebiologică22; totuşi există multe stromatolite vii incontestabile pe toată suprafaţa globului. COLOANA GEOLOGICĂ \"Coloana geologică\" se referă la o reprezentare compozită sub forma unei coloane reprezentând părţi din secvenţa completă a unităţilor de roci din scoarţa terestră23 • Este oarecum analogă unei hărţi. În astfel de repre- zentări, straturile cele mai vechi se află în partea de jos. Ne putem imagi- na coloana geologică ca o secţiune verticală subţire prin straturile groase de rocă, cum sunt cele vizibile în regiunea Marelui Canion din Arizona (Figura 13.1). În acea zonă, este reprezentată doar o parte din porţiunea inferioară a coloanei geologice. Termenii folosiţi pentru diversele divizi- uni majore ale coloanei apar în partea stângă a Tabelului 9.1. Secvenţa nu este completă în niciun loc de pe Pământ, deşi în câteva locuri se găsesc părţi ale tuturor diviziunilor majore. Geologii asamblează această coloană prin corelarea informaţiilor din mai multe zone. Sunt des întâlnite variaţii minore de interpretare a secvenţei idealizate, dar aranjarea generală pare 16U
să fie demnă de încredere. Corelarea detaliată dintre diferitele părţi se ba- zează adesea pe fosilele şi/sau pe tipul de rocă găsite, în timp ce imaginea generală se bazează atât pe datarea radiometrică a vârstei, cât şi pe relaţia dintre straturile de fosile. Uneori corelarea este bună, alteori este îndoiel- nică. Un strat inferior ar fi, desigur, depus primul şi ar fi mai vechi. Ordinea fosilelor găsite în coloana geologică este crucială pentru orice interpretare a vieţii din trecut. Fosilele pot să ne ofere indicii despre originea şi mediul în care trăiau organismele pe care le reprezintă. Adesea, la imagi- nea de ansamblu a originilor se adaugă şi dimensiunea temporală şi vârsta fosilelor, fie ea de câteva mii de ani, cum sugerează creaţioniştii, sau miliarde de ani, cum sugerează evolut,ionis,tii. o ASCENSIUNE SUMARĂ PRIN COLOANA GEOLOGICĂ Cei care caută fosile găsesc frecvent tipuri diferite de fosile în straturi geologice diferite. Tabelul 9.1 oferă o imagine generală a tipurilor domi- nante de viaţă din coloana geologică, aşa cum sunt ele reprezentate de fosile, în timp ce Figura 10.1 arată distribuţia tipurilor majore de fosile din coloana geologică. Cititorii pot consulta ambele ilustraţii atunci când au întrebări privind terminologia şi aranjarea coloanei geologice. Marea diferenţă care există între cele două principale diviziuni ale co- loanei - precambrianul, care se situează sub diviziunea importantă a cam- brianului, şi fanerozoicul, care se extinde în sus de la cambrian - nu poate fi subliniată îndeajuns. Timp de secole, în precambrian nu s-au găsit fosile, deşi în straturile imediat superioare fuseseră descoperite multe mii de fosile. De curând, au fost descrise un număr de fosile precambriene, dar marea abun- denţă şi varietate din fanerozoic rămâne într-un contrast izbitor. Orice model al istoriei vieţii de pe Pământ trebuie să ia în considerare această disparitate. Căutarea formelor de viaţă care au evoluat cel mai de timpuriu, în arhaic (straturile cele mai de jos), s-a concentrat pe sedimentele din supergrupul Swaziland, din Africa de Sud, şi din grupul Warrawoona, de lângă North Pole, Australia - ambele locuri, considerate vechi de circa 3,5 miliarde de ani. Au fost descrise mici tipuri filamentoase de fosile în ambele regiuni. Datorită posibilei lor autenticităţi, acestea prezintă un interes considerabil Pentru comunitatea s,tiint,ifică24. Unii evolu,tionis,ti le consideră cele mai vechi forme de viaţă cunoscute. În proterozoic Qumătatea superioară a precambrianului), stromatoli- tele sunt relativ din abundenţă. Trebuie menţionat în special şistul silicios Gunfljnt din regiunea Marilor Lacuri, Statele Unite. Acest şist silicios din 111 I
DIVIZIUNI TIPURI DOMINANTE DE GRADUL DE ORGANISME ABUNDENŢĂ CENOZOIC CUATERNAR Plante cuflori (din abundenţă). unele conifere. om. păsări. mamifere. peşti şi TERŢIAR insecte din abundenţă Lafel ca mai sus. alte mamifere. plante ca şi in cretacicul superior CRETACIC Cicade. conifere. plante cuflori. reptile. mamifere şi organisme marine mici MEZOZOIC JURASIC Cicade. conifere. dinozauri şi alte reptile TRIASIC Ecvisetacee. pteridosperme. conifere. reptile şi unii amfibieni au Copaci de ecvisetacee. de pteridosperme PERMIAN şi de licopodii. crini-de-mare. peşti. N am.fibieni. reptile Fosile Oa: Păduri de \"cărbune\". formate din copaci relativ de ecvisetacee. de pteridosperme şi de abundente zUJ licopodii. rechini. moluşte. amjibieni. CARBONIFER <u1..: organisme marine mici PALEOZOIC DEVONIAN Mici plante terestre. peştijără maxi/arul inferior. peşti acoperiţi de plăci osoase. peşti cu schelet. rechini. organisme marine mici SILURIAN Peştijără maxilarul inferior. organisme marine mici. plante terestre neobişnuite Multe organisme marine. inclusiv tri/obili. ORDOVICIAN brahiopode şi crini-de-mare CAMBRIAN Tri/obiţi. brahiopode şi alte organisme marine mici. explozia cambriană Ediacarane (organisme marine ciudate) Acritarhi (alge?) PROTEROZOIC Bacterii Fosile Stromatolite foarte rare z Acritarhi (alge?) <1: ii: Bacterii Fosi/e ca Presupuse bacteriifotosintetice şi eucariote extrem de Forme jilamentoase? rare sali :2 Stromatolite? inexistente Multe pseudofosile <1: U aUJ: el. ARHAIC Tabelul 9.1. Tipurile dominante de organisme din coloana geologică. 11>2
\\ )\\{J( ;1'\\\\ .\\I'JII \\.I((liii partea inferioară a proterozoicului are fosile filamentoase bine păstrate, care seamănă extrem de mult cu cianobacteriile moderne Lyngbya şi Osci- lIatoria (alge albastre-verzi)25. În jumătatea superioară a proterozoicului, se găsesc fosile speciale sferice, numite acritarhi. Având în mod obişnuit un diametru de circa 0,05 mm, se crede că ar fi o formă de chisturi algale26. Spre partea superioară a perioadei menţionate sunt şi mai diverşi, şi mai mari. Acritarhii sunt consideraţi forme de viat,ă mai avansate (eucariote), întrucât celulele lor au nucleu; această in- terpretare a fost însă contestată. În rândul eucariotelor se numără majorita- tea tipurilor de organisme, de la microscopica amibă până la uriaşii copaci kauri din Noua Zeelandă. Despre bacteriile care nu au nucleu (procariote) se consideră că au evoluat mai devreme. Au mai fost descrise câteva tipuri minore de fosile, printre care obiecte mici în formă de vază (0,07 mm), în dreptul cărora nu se cunosc legăturile structurale cu alte tipuri de fosile. In partea cea mai de sus a proterozoicului, foarte aproape de cambrian, găsim tipuri de animale pluricelulare (fauna ediacarană)27, întâlnite în spe- cial în Australia şi Rusia. Unele seamănă a ferigi, viermi, roţi cu spiţe etc. şi nu pot fi asociate uşor cu forme de viaţă cunoscute. Până acum, niciunul din tipurile mai avansate (pluricelulare) de animale nu a apărut mai jos de acest nivel, unde sunt prezente doar câteva forme simple, adesea prost definite, înrudite probabil cu algele28. În ciuda tuturor problemelor de identificare a fosilelor precambriene, există câteva exemple bune, incontestabile: cianobacteriile din şistul silicios Gunflint, acritarhii, cianobacteriile de la Bitter Springs şi fauna animală ediacarană; toate sunt din jumătatea superioară a precambrianului (prote- rozoicul). La ele putem adăuga alte forme filamentoase mai dubioase, din regiunile Fig Tree (Africa) şi North Pole (Australia), care sunt în partea inferioară a precambrianului (arhaicul). Imediat după semipustietatea din precambrian, ne lovim de apariţia bruscă a tuturor formelor majore de animale (vezi Tabelul 9.1 şi Figura 10.1). Această tranziţie abruptă este cunoscută în mod curent sub numele de \"explozia cambriană\". În funcţie de schema de clasificare utilizată, în această parte a coloanei geologice apar în jur de 30-40 şi ceva de încrengături de ani- male (categoriile majore ale regnului animal). Peste acest nivel nu întâlnim deloc sau aproape deloc tipuri fundamentale noi. Această apariţie bruscă pune sub semnul întrebării orice idee a unui proces evolutiv lung şi treptat. Ar trebui să menţionăm în mod special contrariantele fosile din cele- brul şist argilos cambrian Burgess, din Munţii Stâncoşi canadieni, unde au fost colectate peste 73 000 de specimene29. Tipuri similare au fost găsite în IhJ
China şi în Groenlanda. Aceste organisme fosile cu corpul destul de moale sunt celebre pentru starea excelentă în care s-au păstrat. Unele sunt atât de unice, încât au fost propuse un număr de încrengături noi de animale care să acopere clasificarea lor. Un organism este atât de enigmatic, încât i s-a dat o denumire ştiinţifică adecvată - Hallucigenia. Iniţial, a fost considerat un animal cu un corp alungit, deplasându-se pe şapte perechi de ţepi, cu tentacule deasupra corpului (Figura 9.3). Alţii au propus poziţia inversă, cu ţepii îndreptaţi în sus. Este posibil să fie înrudit cu viermii de catifea (Onychophora), care au picioare lobate, dar nu au spinpo. O altă sugestie este că ar putea reprezenta o parte dintr-un animal mult mai mare3!. Mai multe varietăţi de plante şi animale terestre (de uscat), cum ar fi feri- gile şi insectele, apar în straturi de rocă de deasupra exploziei cambriene. Ma- miferele apar pentru prima dată în mezozoicul inferior, în timp ce plantele cu flori nu apar decât în partea superioară a mezozoicului. Reptilele domină me- zozoicul, în timp ce mamiferele şi plantele cu flori monopolizează cenozoicul. În general, organismele marine predomină în paleozoicul inferior, în timp ce organismele terestre domină multe din părţile superioare ale acestuia. Nu avem fosile umane bune, autentice, decât în ultima parte din presupusa scală geologică a timpului, reprezentând !/IO 000 din întreaga coloană. De un interes special este poziţia diferiţilor membri ai încrengăturii cordatelor, care include animalele cu coloană vertebrală, cum ar fi peştii sau oamenii. Cordatele par să prezinte o creştere generală în complexitate pe măsură ce urcăm mai sus prin straturi şi mulţi consideră această caracteristică drept o bună dovadă pentru evoluţie. Vom examina explicaţiile alternative în capitolul următor. Extincţiile în masă apar la câteva niveluri din fanerozoic. Un orizont de dispariţie în masă este acolo unde foarte multe specii fosile prezente la un nivel nu mai apar în straturile următoare. Dispariţia dinozaurilor este un exemplu celebru, dar încă discutat. Dispariţiile majore se găsesc în partea de sus a cambrianului, ordovicianului, devonianului, permianului, triasicului şi cretacicului, precum şi în partea mediană a terţiaruluP2. Au fost sugerate atât cauze terestre, cum ar fi inundaţiile şi vulcanii, cât şi extraterestre, cum ar fi meteoriţi marP3. Indiferent de cauză, fosilele dau mărturie despre o semnificativă activitate catastrofică în trecut. AGITAT, IA PRIVIND ORIGINEA FOSILELOR Cu câteva secole în urmă, erau puţine încercările de a face distincţie între fosilele care semănau cu organisme vii şi alte structuri unice găsite în roci, cum ar fi cristale anorganice mari. Se credea că ambele provin 16-1
I )Rjt,i',j \\\"1 .. 1\\. i~,,, li de la un soi de fluid de concentrare sau de la acţiunea vreunui tip de putere specială sau spirit. Mai târziu, în timpul ultimei părţi a secolului al XVII-lea, dezbaterea s-a concentrat asupra întrebării dacă fosilele erau de origine anorganică (nevie) sau organică (vie). Odată cu trecerea timpului, chestiuni legate de potopul biblic au intrat din ce în ce mai mult în dezbaterea despre fosile. Se accepta în general că potopul s-a produs cu câteva mii de ani înainte şi era considerat principa- lul eveniment producător de fosile. Erau unele întrebări care vizau modul de repartizare a fosilelor în depozitele care se observă astăzi, în timpul unui Figura 9.3. Interpretare mai veche a enigmaticu1ui animal Hallucigenia, din şistul argilos cambrian Burgess, din Canada. Interpretările mai noi aşază ţepii în sus. astfel de eveniment. A fost luată serios în calcul ideea că sortarea se dato- rase diferenţelor de densitate, fosilele mai grele scufundându-se mai adânc. Mai erau şi unele întrebări legate de motivul pentru care unele fosile erau atât de diferite de orice organism viu cunoscut, iar unii se întrebau dacă putea exista suficientă apă la potop pentru a acoperi Alpii Europei. Ideea unor ridicări majore ale munţilor după potop nu era în vogă la vremea respectivă, dar, cu toate acestea, la mijlocul secolului al XVIII-lea, potopul biblic era acceptat la scară largă ca eveniment istoric, iar despre fosile se considera că erau rămăşiţe ale vechilor organisme îngropate de potop. Secolul al XIX-lea a fost martorul unor schimbări radicale de gândire, nu în mod special cu privire la originea fosilelor, ci la sursele organisme- lor care le produseseră. Conceptele unor ere lungi de dezvoltare a rocilor şi a vieţii prin evoluţie au introdus multe întrebări privind interpretarea fosilelor. Erau acestea rezultatul potopului biblic descris în Geneza sau 165
L 11'11',lU'1 \\) . .\\1.\\1(1 ,'lnlLi 1'''111 consecinţa a milioane de ani de evoluţie? Aceste concepţii despre originea fosilelor vor fi analizate în amănunţime în următoarele două capitole. CONCLUZII Fosilele sunt fascinante şi au multe de spus în legătură cu originea vieţii şi a istoriei ei. Interpretarea lor se leagă de conceptele-cheie de evoluţie şi creaţie şi sunt strâns legate de esenţa controversei dintre ştiinţă şi Scriptură. Studiul fosilelor constituie o provocare şi a fost marcat de controverse semnificative. Precauţia este justificată. Deşi multe fosile sunt bine con- servate, unele sunt descompuse parţial sau aproape integral, ceea ce le face dificil de identificat. Uneori nu putem fi siguri dacă o anumită formă este o fosilă autentică. Coloana geologică are organisme simple în părţile inferioare. Cele mai multe tipuri de animale apar brusc, în cadrul \"exploziei cambriene\". În straturile de rocă de deasupra acestei explozii, apar diverse tipuri de plante, reptilele, mamiferele şi plantele cu flori. De-a lungul secolelor, au fost luate în considerare o varietate de con- cepte despre originea fosilelor. Unii au sugerat că fosilele se formează prin acţiunea lichidelor de concentrare, alţii au crezut că ele reprezintă orga- nisme îngropate de potopul biblic, iar alţii le-au considerat rămăşiţe ale organismelor care au evoluat. - NOTE DE FINAL 1Wittgenstein, L., 1980, Cu/ture and Va/ue, traducere Winch, P. (trad.), von Wright, G. H. şi Nyman, H. (ed.), Chicago, The University of Chicago Press, p. 3ge (titlul în original: Vermischte Bemerkungen). 2 Lawson, D. A., 1975\",Pterosaur from the latest Cretaceous ofWest Texas: discovery of the largest flying creature\", Science, 187:947-948. J Simpson, G. G., 1983, Fossi/s and the History ofLift, New York, Scientific American Books, p. 2. • Sunt îndatorat lui A. S. Romer pentru detalii ale acestui incident. Vezi Romer, A. S., 1964, \"Cope versus Marsh\", Systematic Zo%gy, 13(4):201-207. 5 Pentru raportul detaliat al lui Marsh, vezi: (a) Shor, E. N., 1974, 1he Fossi/ Feud: Between E. D. Cope and O. C. Marsh, Hicksville, New York, Exposition Press, p. 184-186. Pentru detalii suplimentare, vezi şi: (b) Plate, R., 1964, 1he Dinosaur Hunters: Othnie/ C. Marsh and Edward D. Cope, New York, David McKay Ca. 6 Shor, p. 174 (nota Sa). )MI
( ) i{ 1( ;1\"\\ 1 ,\\ I{ I J L .'\\. 1\\ () II J 7 Pentru relatări ale acestui război faimos, precum şi pentru rapoartele extinse apărute în Herald, vezi ibidem. H Beerbower, J. R., 1968, Search for the Past: An Introduction to Paleontology, ed. a 2-a, Englewood Cliffs, New Jersey, Prentice-Hall, p. 39. 'Malakhova, N. P., şi Ovchinnikov, L. N., 1969, ,,A find of fossils in granite of the central Urals\", Doklady Akademii Nauk SSSR, 188:33-35 (titlul în original: ,,0 nakhodke organicheskîkh ostatkov v granitakh Srednego Urala\"). 10 Cloud, P., 1973, \"Pseudofossils: a plea for caution\", Geology, 1(3):123-127. Il Glaessner, M. F, 1980, \"Pseudofossils from the Precambrian, including «Buschmannia\" and «Praesolenopora»\", Geological Magazine, 117(2):199-200. 12 Hăntzschel, W., 1975, Treatise on Invertebrate Paleontology, Part W: Miscellanea, Supplement 1, ed. a 2-a, Boulder, Colorado, The Geological Society of AmericalLawrence, Kansas, The University of Kansas, p. WI69-179. 13 Ibidem, p. W146. 14 (a) Glaessner, M. F, 1988, \"Pseudofossils explained as vortex structures in sediments\", Senckenbergiana lethaea, 69(3/4):275-287; (b) Gutstadt, A. M., 1975, \"Pseudo- and dubiofossils from the Newland Limestone (Belt Supergroup, late Precambrian), Montana\", Journal of Sedimentary Petrology, 45(2):405-414; (c) Jenkîns, R. J. F, Plummer, P. S., şi Moriarty, K. C., 1981, \"Late Precambrian pseudofossils from the Flinders Ranges, South Australia\", Transactions ofthe Royal Society ofSouthAustralia, 105(2):67-83; (d) Merek, E. L., 1973, \"Imaging and life v.,detection\", BioScience, 23(3):153-159; (e) Pickett, J., şi Scheibnerovâ, 1974, \"The inorganic origin of«anellotubulates,,\", Micropaleontology, 20(1 ):97-102; (f) Service, R. F, 1995\",Prompting complex patterns to form themselves\", Science, 270:1299-1300. 15 Schopf,J. W., şi Packer, B. M., 1987, \"Early Archean (3.3-billion to 3.5-billion-year-old) microfossils from Warrawoona Group, Australia\", Science, 237:70-73. 16 Cowen, R., 1995, History ofLift, ed. a 2-a, Boston/Oxford/Londra, Blackwell Scientific Publications, p. 39. 17 Buick, R., 1990, ,,Microfossil recognition in Archean rocks: an appraisal of spheroids and filaments from a 3500 m.y. old chert-barite unit at North Pole, Western Australia\", Palaios, 5:441-459. 18 Ginsburg, R. N., 1991, \"Controversies about stromatolites: vices and virtues\", în Miiller, D. W., McKenzie, J. A., şi Weissert, H. (ed.), Controversies in Modern Geology, Londra! San DiegolNew York, Academic Press, p. 25-36. l' (a) Hoffman, P., 1973, \"Recent and ancient algal stromatolites: seventy years of pedagogic cross-pollination\", în Ginsburg, R. N. (ed.),Evolving concepts in sedimentology,The Johns Hopkîns University Studies in Geology, No. 21, Baltimore/Londra, The Johns Hopkîns University Press, p. 178-191. Vezi şi: (b) Grotzinger,J. P., şi Rothman, D. H., 1996\",An abiotic model for stromatolite morphogenesis\", Nature, 383:423-425. (c) Lowe, D. R., 1994, ,,Abiological origin of described stromatolites older than 3.2 Ga\", Geology, 22:387-390. 20 (a) Hoffman (nota 19a). Vezi şi: (b) Estaban, M., şi Pray, L. C., 1975, \"Subaqueous, syndepositional growth of in-place pisolite, Capitan Reef Complex (Permian), Guadalupe Mountains, New Mexico and West Texas\", Geological Society of America Abstracts with Programs 7: 1068-1069; (c) Thomas, C., 1968, \"Vadose pisolites in the Guadalupe and Apache Mountains, West Texas\", în Silver, B. A. (ed.) GuadaluPian facies, Apache Mountains area, West Texas. Symposium and guidebook 1968 jield trip, Permian Basin Section Society of Economic Paleontologists and Mineralogists Publication, 68-11:32-35. 167
l',ll'n')II'1 <) - ;\\L\\H1TI~III.E 10,111 21 Gutstadt (nota 14b). 22 Bjrerke, T., şi Dypvik, H., 1977, \"Qyaternary «stromatolitic» limestone of subglacial origin from Scandinavia\",Journal ofSedimentary Petrology, 47:1321-1327. 13 Pentru o trecere în revistă foarte pătrunzătoare a dezvoltării conceptului de coloană geologică, vezi: (a) Ritland, R., 1981, \"Historical development of the current understanding of the geologic column: Part 1\", Origins, 8:59-76; (b) Ritland, R., 1982, \"Historical development of the current understanding of the geologic column: Part II\", Origins, 9:28-50. 24 (a) Schopf, J. W., 1993, \"Microfossils of the Early Archean Apex chert: new evidence of the antiquity of life\", Science, 260:640-646; (b) Schopf şi Packer (nota 15); (c) Walsh, M. M., şi Lowe, D. R., 1985, \"Filamentous microfossils from the 3,500-Myr-old Onverwacht Group, Barberton Mountain Land, South Mrica\",Nature, 314:530-532. 25 Stewart, W. N., şi Rothwell, G. W., 1993, Paleobotany and the Evolution ofPlants, ed. a 2-a, CambridgelNew York, Cambridge University Press, p. 35, 36. 26 Mendelson, C. v., 1993, ,,Acritarchs and prasinophytes\", în Lipps, J. H. (ed.), Fossil Prokaryotes and Protists, BostonlOxfordILondra, Blackwell Scientific Publications, p. 77-104. 27 Poziţia exactă a acestor organisme este încă în discuţie. Vezi: (a) Grotzinger,J. P., Bowring, S. A., Saylor, B. Z., şi Kaufman, A.J., 1995, \"Biostratigraphic and geochronologic constraints on early animal evolution\", Science, 270:598-604; (b) Kerr, R. A., 1995, ,,Animal oddballs brought into the ancestral fold?\", Science, 270:580-581. 28 (a) Bengtson, S., Fedonkin, M. A., şi Lipps,J. H., 1992, \"The major biotas ofProterozoic to Early Cambrian multicellular organisms\", în Schopf,J. W., şi Klein, C. (ed.), 1he Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study, CambridgelNew York, Cambridge University Press, p. 433-534; (b) Han, T.-M\" şi Runnegar, B., 1992, \"Megascopic eukaryotic algae from the 2.1-billion-year-old Negaunee Iron-Formation, Michigan\", Science, 257:232-235; (c) Shixing, Z., şi Huineng, C., 1995, \"Megascopic multicellular organisms from the 1700-million-year-old Tuanshanzi Formation in the Jixian area, north China\", Science, 270:620-622. 29 Pentru un rezumat general, vezi: (a) Briggs, D. E. G., Erwin, D. H., şi Collier, F J., 1994, 1he Fossils of the Burgess Shale, Washington, D.C./Londra, Smithsonian Institution Press; (b) Gould, S. J., 1989, Wonderful Lift: 1he Burgess Shale and the Nature ofHistory, New York! Londra, W. W. Norton & Co. 30Cowen, p. 83-84 (nota 16). 31 Gould, p. 157 (nota 29b). 32 Publicaţia clasică este: (a) Newell, N. D., 1967, \"Revolutions in the history of life\", în Albritton, C. C., Jr. (ed.), Uniformity and Simplicity: A Symposium on the Principle of the Uniformity ofNature, Geological Society ofAmerica Special Paper, 89:63-91. Vezi şi: (b) Cutbill, J. L., şi Funnell, B. M., 1967, \"Numerical analysis of 1he Fossil Record', în Harland, W. B., Holland, C. H., House, M. R., Hughes, N. F, Reynolds, A. B., Rudwick, M.J. S., Satterthwaite, G. E., Tarlo, L. B. H., şi Willey, E. C. (ed.), 1he Fossil Record: A Symposium with Documentation, Londra, Geological Society of Londra, p. 791-820; (c) Raup, D. M., şi Sepkoski, J. J.,Jr., 1984, \"Periodicity of extinctions in the geologic past\", Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 81:801-805. JJ (a) Hallam, A., 1990, \"Mass extinction: processes. Earth-bound causes\", în Briggs, D. E. G., şi Crowther, P. R. (ed.), Palaeobiology:A Synthesis, Oxford/Londra, Blackwell Scientific Publications, p. 160-164); (b) Jablonski, D., 1990, \"Mass extinction: processes. Extra-terrestrial causes\", în Briggs şi Crowther, p. 164-171 (nota 33a). IMI
CAPITOLUL 10 COLOANA GEOLOGICĂ S, I CREAT, IA Este destulă lumină pentru cei care chiar doresc să vadă şi destul întuneric pentru cei cu o înclina,tie contrară. [Pas cafl} c u greu ar putea exista două concepţii mai diferite decât creaţia şi evoluţia. Creaţia propune ideea că viaţa are o origine recentă, de câteva mii de ani, fiind proiectată de Dumnezeu; ulterior, această creaţie a fost distrusă în marele diluviu (potop) descris în Geneza. Fiindcă nu a existat viaţă înainte de creaţie, toate fosilele s-ar fi format după creaţie. Evoluţia, pe de altă parte, propune o origine spontană a vieţiF, acum câteva miliarde de ani, şi o dezvoltare treptată a acesteia spre forme avansate, inclu- zând s,i evolut,ia relativ recentă a omului. Mărturiile fosile ar trebui să aibă multe de spus când vine vorba să stabilim care dintre opinii este corectă. Creaţioniştii şi evoluţioniştii privesc fosilele din perspective contrastan- te. Evoluţioniştii le văd ca reprezentând dezvoltarea treptată a formelor de viaţă, în timp ce creaţioniştii le văd ca pe mărturii ale îngropării din timpul potopului. Pentru primii, fosilele reprezintă progres de tip evoluţionist; pentru cei din urmă, ele ilustrează distrugere bruscă. Când evaluăm inter- pretările, trebuie să reţinem aceste perspective contrastante. În acest capitol, vom evalua interpretările creaţioniste importante ale coloanei geologice şi le vom compara cu unele interpretări evoluţioniste. 169
t _ \\ 1): ! 1_ )! _\\ 1 I () - C \\ ): ( ) \\ \" _\\ {,II! i ()( , Il' \\ \"! l'!·:!·., I ! _\\ SECVENT,A FOSILELOR S\"I CREATIA Mărturiile fosile sunt considerate adesea unul dintre cele mai puternice argumente în sprijinul evoluţiei. Fără îndoială, mulţi evoluţionişti şi-ar abandona teoria dacă nu ar exista imaginea foarte generală, dar limita- tă, a unei complexităţi crescânde a organismelor începând de jos în sus în coloana geologică, precum şi un grad însemnat de unicitate a fosilelor la diverse niveluri. Tipurile de fosile nu sunt deloc amestecate, cum s-ar aştepta unii să fie în urma potopului. Mai mult, în sânul grupului vertebra- telor (animale cu coloană vertebrală, cum ar fi şerpii şi caprele), se poate observa, de asemenea, o tendinţă de creştere a complexităţii începând de jos în sus în porţiunea fanerozoică a coloanei geologice. Peştii sunt primele vertebrate care apar, urmaţi de amfibieni, reptile, mamifere şi păsări, ceea ce reflectă o tendinţă generală către progres. Grupul reprezentat (vertebra- tele) este mic şi cuprinde numai 3% din toate speciile vii, însă vertebratele sunt animalele care ne sunt cele mai familiare. Astfel de date sunt consi- derate o bună dovadă în favoarea evoluţiei, dar există explicaţii alternative. Restul organismelor (bacterii, protiste, nevertebrate şi plante) nu prezintă secvenţe evolutive la fel de bune3• Unii creaţionişti încearcă să răspundă provocării coloanei geologice subliniind că, în unele locuri, coloana este dezordonată, cu fosile şi roci mai vechi aşezate peste cele mai noi. Ei argumentează că astfel de anomalii anulează complet validitatea coloanei geologice. George McCready Price, xx:-campionul de frunte al creaţionismului în prima parte a secolului al lea, a fost primul şi cel mai important promotor al acestei idei\\ şi mulţi alţi creaţionişti l-au urmat5• Printre exemplele favorite de fosile şi/sau straturi nelalocul lor, se numără şariajul Lewis din Montana (SUA) şi Canada, pânza de şariaj Heart Mountain din Wyoming (SUA) şi vârful Matter- horn din Elveţia. În cazul şariajului Lewis, rocile precambriene se supra- pun peste rocile cretacice, care, conform interpretărilor geologice standard, se crede că sunt cu 900 de milioane de ani mai tinere. Straturile mai vechi de deasupra au fost împinse orizontal dinspre vest peste rocile mai tinere pe o distanţă de cel puţin 50-65 lan. Unii creaţionişti neagă orice dovadă a unei acţiuni de împingere, încercând astfel să nege validitatea coloanei geologice. Aceasta a fost o problemă foarte dezbătută în rândul creaţio niştilor, implicând identificarea greşită a zonei de contact dintre straturi6 şi alte reinterpretări. Am examinat zona de contact a şariajului Lewis şi am ajuns la concluzia că zgârieturile şi crestăturile evidente în roci indică faptul că a avut loc cel puţin o oarecare împingere. 171)
Trebuie să recunoaştem că toate exemplele extraordinare de fosile aşezate într-o ordine greşită provin din zone montane unde există ample dovezi ale unor perturbări ale scoarţei terestre, printre care se numără adesea şi împingerea. Mai important este faptul că, în multe părţi ale zo- nelor montane şi în zonele întinse, mai puţin perturbate şi mai plate ale continentelor, fosilele sunt ordonate în general consecvent. Creaţioniştii trebuie să ţină cont de acest lucru. Nu putem ignora imaginea de ansam- blu, iar ordinea generală globală a fosilelor în coloana geologică pare să fie autentică. Voi oferi explicaţii pornind de la această premisă. VIAT,A DIN ROCI LE PROFUNDE Părţile cele mai de jos ale coloanei geologice, numite uneori precambri- an (arhaic şi proterozoic; Figura 10.1 ,Tabelul 9.1), se află de obicei la mare adâncime în pământ. Cu toate acestea, ridicarea terenului şi eroziunea le aduc câteodată la suprafaţă. Mostre din astfel de roci mai pot fi obţinute şi în urma operaţiunilor de foraj petrolier, care ating adesea adâncimi de câţiva kilometri. În ultimele decenii, s-a pus foarte mult accentul pe puţi nele fosile descoperite în aceste roci inferioare. Astfel de fosile reprezintă cele mai simple organisme. O excepţie o constituie fosilele ediacarane mai complexe, care sunt foarte aproape de cambrian (Figura 10.1) şi par mai îndeaproape înrudite cu tipurile din cambrian. În scopul acestei discuţii, le putem pune la un loc cu abundentele tipuri de fosile din fanerozoic (din cambrian până recent). Dar cum stau lucrurile cu organismele mai simple găsite mai jos în coloană? Nu reprezintă ele forme timpurii de viaţă, în plin proces de evoluţie spre tipuri mai complexe? Creaţioniştii nu trebuie să accepte neapărat această idee evoluţionistă, deoarece şi astăzi există forme de viaţă simple care trăiesc în aceste roci profunde şi care ar putea foarte uşor să fie fosilizate acolo. Suntem cu toţii familiarizaţi cu animalele şi plantele de pe uscat, precum şi cu planctonul, peştii şi balenele din oceanele lumii, dar un nou domeniu biologic este din ce în ce mai mult în centrul atenţiei - cel al vieţii din rocile profunde. Roci1e scoarţei Pământului, în mod deosebit cele aflate la adâncimi mai mari, sunt relativ inaccesibile şi nu este surprinzător că, deşi ştim de câteva decenii de existenţa anumitor forme de viaţă în rocile profunde, doar de curând oamenii de ştiinţă au acordat o atenţie serioasă acestui domeniu biologic ascuns. Se ştie de mult că organisme ca bacteriile, viermii şi larvele de insecte abundă în primul metru de sol de la suprafaţă. Mai jos de acest nivel, numărul organismelor scade dramatic, dar există într-un număr surprinzător la mari 171
PRECAMBRIAN FAl'\\EROZOIC ARHAIC PROTEROZOIC PALEOZOIC MEZOZOIC CE~O· o ZOIC r- =< :::j ~ ..., 3:: ..., 8'\" '\" ~np o 'cr\" oom< ;;; m-o '\") :.:,lSr. '\"~;;- ~ r<; :Z; r !:: ;;-. S p. :;:: :; :; z ~ c;zmmo;- z ;E :;:: :; '\" \"'..,CXI :; iQ Z z '\" '\"'\":; 5;:;; '\"z ~r-:1 N ;;2 ~ ~ ~~ ;: ~ ..... :'!'l ~ c= ~~ ~ \"'~ I Z § :3 8§ § '\" 8§<- 'i\"S 0'0 W 8 88 \"\"BACTERII ••••••••••••• ••u .......................n .........;................................~ IIH........-....-.,-,Al.Cir\", .................................~... ::::::::::::==...FORR\\\"g,~J't~~1l lIIMRt AN Ilmlll !il ~ll;~CIII \\f~I _I~!~~~11 :_ :- ) I1 --_ : :1 _- .I'LA\"-ll (U SPORI lJIS):'ĂRUTE : ~~-ii55§5i::~PTEIRClVDIIrSSEPFTEEARRCMfGEEIE!ii 41COPODII i PLA'JTE LlJ1lNCOCPiOFNlJlIjALCGELEoGsbIGgA~~N~T~IC,~E i - ~\",.--_. .~ 1 I CICADE i q:ONIFERE ! PLANTI' ;CU FLORI i V FAUNĂ EDIAC!\\RANĂ { :: I i ::ii ARIIFOCIMIIJE ASI:MĂNĂTOARE :.. ! ;<l *..........r.._.__.._.__..-_-_-_-.-..-... .-STROMIAlUTROEIT'(I)LROIRDE:\"................,._.. .. _.'_. _ ~- -' ('ONULARIDI ........... . . - . ...,.. IIMIDERlOJUIDZEI' J................_\"\".................... :;::' CORALI)I ANE~1ONLr· ::~~::••••• ~ ,..... i ..... ~ :::::: ! 1.....rAI ;N(·: DJ\\i ~lsn;1 At{(iILOS H! 'l{(iFSS :..... î C/'J~ ...... i ! :::::: 1 . 5 VIERMI SEUIRMlIt:O-\\RlAl IfJI :,.....................~........._..._......._,.............._ ..: ....... ;;o LEGE\\D,l i.. ....................-CENTI(P'READ~RIS-IPOMIl(I'O~~AfV~Am ········~' •••••••••••~..- -..-!!!!!..Iff!!.~ . .INSECTE I i . '. _ (jrupuri dominant terestre sau de apă Ullk ...\" PAIANJENI ' .. \" ...' . . =:=\"=====MOMII:nS.cr·1E I•••••••••••_•..,.____~_...\".. C'IIITONI: ........., . . . . . . . . . . . . . .- . . . . \".. \":'=====CARACAlIll:~INfAlSRl(Ai'.'TH\\II·lLOoOPrIOUlDIJJEEE I imita inferioară a ~I . . . . . . . . .... '-.. \"\" \"\"\".\".._.._.••_.. _. _ .'..... gnJpuril(lr leJ\"t\"<.;Irt' :I,...............\". .,.\",....•,• ..~.!.! limita dintrl' l,.'ambn;1I1 . : : : : : = = = = = = :(RI~I~ge,~l~~[: şi pl1.\"C:imbrian CRINI-IJI'-MARF BI.ASTOIZI I ..........._ _. . .•.•.•..•..•..•..•..•.~~. .\". .,..._._\"\"_.._...,......i i.i.i i.l D. · Rl.'g.iulll·\\,·ullrganisflll..' STFI.E-DE-MARE I . D 'e,,;s'r<Kc!!iunc cu nrl!;tOl'iITIC ARlGl'Rj-ADPET-OMLrA~R-EJ __ :. dm',in,n.marin< I D Kl,.'giuol.'l.'uurganismc slmpk CONODON I \"............. . - . . . . . . . . ...... PL~TI FARA MAXII.ARl!1 INFERIO : ....... . , . . . . . . . \" ' - P~·S II PI !\\CODf'RMI . . . . . .. . . .. -' RECIllNI SI : CALCANj ! _ _ _ _ _.~ '. _ PEŞTI ~-~~·~·~\"~'\":·~··~·~-~·!'!-~·ei·ii~'.'~MFIBIENI j iC\\)oI SRCEHPFTLILEET r1 'WĂRI ! OMMIFERE .I Figura 10.1. Distribuţia principalelor tipuri de organisme din coloana geologică. Vârsta din coloana 4, dată în milioane de ani, se bazează pe scara standard a timpului geologic, la care autorul nu subscrie. De observat că scara temporală nu este liniară. Fanerozoicul este de cinci ori mai extins decât precambrianul41 •
adâncimi. Singurul tip de viaţă care este înfloritor la aceste adâncimi îl repre- zintă diversele microorganisme. Exemplele abundă? Bacteriile reducătoare de sulf se găsesc din abundenţă în straturile acvifere (care conţin apă) de la adâncimi de 800-1 000 m din districtul Baku, Azerbaidjan (fosta URSS). Acestea dau o culoare roz apei care provine din operaţiunile de foraj petrolier. O sondă a produs în jur de 5 000 l de apă roz pe zi, timp de 6luni8• Un filon carbonifer din Germania, situat la o adâncime de 400 m, adăposteşte circa 1 000 de bacterii pe gramul de cărbune. Aproximativ aceeaşi concentraţie de bacterii s-a găsit în pânza de apă freatică din calcarele de la Madison, în nord-vestul Statelor Unite, aflată la o adâncime de peste 1 km în subteran9• În Carolina de Sud (SUA), s-au !acut studii extinse în trei puţuri forate la adâncimea de 500 m. S-au găsit între 100000 şi 10 milioane de bacterii pe gramul de sediment şi au fost izolate peste 4 500 de tulpini diferite. În straturile sedimentare de argilă mai puţin permeabile, situate între stratu- rile acvifere, numărul bacteriilor a fost mult mai mic, de obicei sub 1 000 pe gramlO• Au mai fost găsite şi protozoare (animale unicelulare, clasificate acum ca protiste) şi ciuperci, dar în concentraţii semnificativ mai mici decât cele ale bacteriilorll . Protozoarele şi bacteriile au mai apărut şi în câteva alte sedimente subterane profundel2 • Surprinzător, în siturile din Carolina de Sud, la mai multe niveluri până la adâncimea de 210 m, au fost găsite alge filamentoase vii de culoare verde, care de obicei au nevoie de lumină ca să crească13 • Prezenţa lor la astfel de adâncimi mari a fost explicată ca un posibil indiciu al unui soi de conexiune cu suprafaţa sau al unei foarte lungi viabilităţi pentru aceste alge. Un alt studiu a demonstrat că acele tipuri de viruşi care trăiesc în bacterii sunt prezenţi chiar şi la adâncimi de 405 m 14• Probabil că microorganisme există în toate rocile sedimentarel5, găsin du-se din abundenţă în special în straturile acvifere. Au mai fost descope- rite şi în granit, iar Thomas Gold16 oferă dovezi privind activitatea lor la o adâncime de 6 km într-un puţ de explorare petrolieră forat în craterul de impact Siljan, din Suedia (44 km în diametru). Mai mult, el raportează că au fost izolate mai multe tulpini de bacterii vii descoperite la adâncimi mai mari de 4 km, în acelaşi loc. Sugerează chiar că volumul tuturor organis- melor vii din roci poate fi comparabil cu cel al tuturor organismelor care trăiesc pe suprafaţa PământulupÎ. Având în vedere grosimea straturilor de rocă, se pare că există viaţă din abundenţă sub picioarele noastre. Capacitatea microorganismelor de a trăi în roci se datorează parţial dimensiunii lor mici, ceea ce le permite să existe în porii minusculi dintre granulele mineralelor. Bacteriile au în mod obişnuit circa 1/1000 mm în diametru. Protozoarele, algele, ciupercile şi cianobacteriile (bacterii cu 173
capacitate fotosintetică) sunt în general de 10-100 de ori mai mari, dar pot să încapă cu uşurinţă între particulele sedimentelor cu granulaţie mai mare, cum ar fi nisipul. Umezeala este esenţială ca să supravieţuiască, dar la adâncimi de 1 km şi adesea mult mai în profunzime se găseşte de obicei apă. Mişcările laterale şi verticale lente ale apei din straturile acvifere favo- rizează răspândirea pasivă a microorganismelor. Diferitele microorganisme descoperite la mari adâncimi prezintă o mul- titudine de sisteme biochimice care le permit să supravieţuiască în condiţii neobişnuite18• Unora pare să le meargă bine la temperaturi de peste 1S0°C, dar aceste date sunt discutabile. Multe au nevoie de oxigen, în timp ce unele nu pot supravieţui în prezenţa acestuia. Altele pot supravieţui în ambele situaţii. Adesea, apele de la aceste adâncimi conţin o cantitate moderată de oxigen, în timp ce pungile fără oxigen sunt un lucru obişnuit. Organismele îşi obţin energia atât de la compuşii organici, cât şi de la cei anorganici. Din cele de mai sus, este evident că, în roci, locuieşte o lume întreagă de organisme vii, lume anterior necunoscută. Din nefericire, aceste organisme \"secretoase\" sunt relativ inaccesibile. Prezenţa lor pune câteva probleme inte- resante legate de fosilele de microorganisme descoperite în rocile profunde. CREAT\"IA SI VIAT,A DIN ROCILE PROFUNDE Adesea, datele pot fi interpretate în mai multe feluri. Ipoteza că fosilele formelor simple de viaţă descoperite în rocile profunde reprezintă forme de viaţă timpurii aflate în proces de evoluţie spre forme mai avansate este una din interpretări. Recentele descoperiri ale vieţii în rocile profunde permit şi interpretarea că aceste fosile reprezintă organisme care trăiesc în mod normal ori care s-au infiltrat în aceste roci profunde. Prezenţa demonstrată a vieţii în rocile de astăzi sugerează că ar trebui să luăm în calcul o astfel de interpretare înainte de a considera fosilele precambriene unicelulare simple dovezi ale evoluţiei. Algele filamentoase vii găsite în aceste straturi adânci ar putea reprezenta sursa fosilelor filamentoase a căror vechime se consideră a fi de 3,S miliarde de ani. De asemenea, potopul catastrofic de- scris în Geneza ar fi putut înlesni transportul algelor microscopice atunci când apele de la suprafaţă s-au infiltrat în rocile profunde permeabile sau fisurate. Stromatolitele19 apar şi ele în rocile profunde, iar interpretarea lor este mai echivocă atât din perspectiva creaţionistă, cât şi din cea evoluţionistă. Stro- matolitele sunt o parte importantă a scenariului evoluţionist al vieţii timpurii (Tabelul 9.1), dar, ca multe alte fosile din rocile profunde, identificarea lor este 17-1
()]{IC ;1:\\1 - \\I{!II .\\.1\\<1111 problematică. Unele exemple de stromatolite vechi, acceptate la scară largă, au fost reinterpretate ca exemple de precipitare şi deformare a sedimentelor moFo. Paleobotanistul A. H. Knoll, de la Harvard, subliniază că \"nu se cunoas,- te niciun stromatolit din arhaicul timpuriu care să conţină microfosile. Prin urmare, trebuie să fie luate în calcul variante abiologice.\"21 Identificarea corectă a stromatolitelor fosile din rocile profunde este im- portantă pentru problema originii vieţii. Un fapt care complică estimarea vârstei acestor fosile este recenta descoperire a unor stromatolite vii care se formează în mod activ în cavităţile rocilor, cum ar fi recifele de corali. Aceste depozite se numesc endostromatolite. Acumularea de sedimente pe un endostromatolit este înlesnită de bacteriile care nu au nevoie de lumină ca sursă de energie. Claude Monty, un biosedimentolog de la Universitatea din Liege, Belgia, sugerează că endostromatolitele se pot forma în cavităţi de rocă la adâncimi de cel puţin 3 km22, ceea ce dă naştere întrebării dacă nu cumva unele stromatolite din rocile profunde, care trăiesc probabil în peşteri, ar putea fi endostromatolite de origine recentă. Cunoştinţele actu- ale privind aceste stromatolite vechi sunt încă insuficiente, de aceea nu se pot emite concluzii ferme. Se pare că dovezile din rocile profunde în favoarea evoluţiei timpurii a vieţii pot avea şi interpretări alternative. Trebuie să avem în vedere trei factori: (1) problema identificării corecte a tipurilor de fosile, (2) faptul că formele de viaţă fosilizate pot reprezenta forme create care au trăit în roci, fiind ulterior fosilizate, şi nu stadii timpurii de evoluţie a vieţii, şi (3) infiltrarea organismelor de la suprafaţă în rocile profunde, în special în timpul evenimentelor catastrofice. CREAT\"IA SI SECVENT,A FOSILELOR DIN FANEROZOIC Relativa abundenţă de fosile bine conservate în partea superioară a co- loanei geologice - numită fanerozoic (din cambrian până recent; Figura 10.1 şi Tabelul 9.1) - oferă un cadru de referinţă şi de interpretare diferit faţă de cel adecvat în cazul fosilelor rare şi adesea discutabile din straturile inferioare (precambrian). Aici, aşa cum s-a menţionat anterior, există sugestii ale unei creşteri în complexitate a fosilelor, mergând de la straturile inferioare ale coloanei geologice înspre cele superioare. Vom discuta o serie de soluţii pe care le propun creaţioniştii pentru a explica acest tipar, între care se numără sor- tarea după (1) mobilitate, (2) flotabilitate şi (3) ecologie. Orice model al potopului ar trebui să ia în calcul toţi aceşti factori şi să considere că au un
oarecare efect. Niciunul dintre factori nu ar putea exista de unul singur şi nu ar putea fi singurul responsabil de succesiunea fosilelor; rară îndoială că ar mai fi implicat\"i si alt,i factori. Nu trebuie să uităm că, întrucât ne confrun- tăm cu un eveniment unic şi complex din trecut, despre care nu avem multe date, explicaţiile trebuie în mod necesar să fie considerate simple conjecturi. FACTORUL DE MOBILITATE Sortarea după mobilitate s-ar aplica animalelor în încercarea lor de a scăpa de ridicarea treptată a nivelului apei în cazul unui potop global. De exemplu, fosilele de păsări sunt rare. Rămăşiţe bine conservate nu au fost încă descoperite mai jos de jurasic. E de aşteptat ca ele să se fi retras treptat către zone mai înalte în timpul lunilor potopului, lăsând numai urme în sedimentele moi, ceea ce ar putea explica relativa abundenţă a urmelor de păsări din triasic, urme care apar sub orice os fosil cert al vreunei păsărj23. În mod similar, în comparaţie cu fosilele corpurilor de amfibieni şi de reptile, urmele acestora tind să domine la un nivel inferior în coloana geologică24• Animalele terestre mari par mai capabile să scape spre zonele mai înalte în timpul potopului decât animalele mici. Aceasta ar putea sta la baza regulii lui Cope, care afirmă că, în cursul evoluţiei, organismele tind către dimensiuni mai mari2S • Această regulă derivă din observaţia lui Cope că un anumit tip de fosilă creşte în dimensiuni pe măsură ce urcăm de-a lungul coloanei geologice. În contextul unui potop, organismele mai mari de ace- laşi tip ar fi fugit către un nivel mai înalt pe coloană decât echivalentele lor mai mici. (Este acelaşi celebru Cope care s-a luat la întrecere cu Marsh în studiul vertebratelor din vestul Statelor Unite26.) Des,i rolul mobilităti, i în distribuţia animalelor din coloana geologică în timpul potopului trebuie să rămână speculativ, regula lui Cope şi date cum ar fi distribuţia urmelor se potrivesc bine cu conceptul de sortare după mobilitate. FACTORUL DE FLOTABILITATE Timp de secole, sortarea după densitate în timpul potopului descris în Geneza a fost sugerată ca mecanism pentru explicarea mărturiilor fosile. Astfel, se întâmplă că multe organisme mai simple, cum ar fi coralii, melcii, moluştele, brahiopodele şi alte organisme marine, au o densitate mai mare, precum şi o reprezentare mai bună în părţile inferioare ale coloanei geolo- gice decât vertcbratele cu care suntem mai familiarizaţi, cum ar fi broaştele 1711
(l!{!<,!'\\! \\1:111. .\\. Ro, II şi felinele. Ar putea oare densitatea care a acţionat în timpul potopului să fie responsabilă pentru o astfel de distribuţie? La nivel local, ar fi posi- bil, dar este foarte îndoielnic că sortarea după densitatea animalelor vii ar putea fi o explicaţie generală pentru întreaga coloană, deoarece şi animale cu carapacea mai grea apar mai sus în coloana geologică. Flotabilitatea cadavrelor de vertebrate este un factor mai probabil. După moarte, unele vertebrate tind să plutească mult mai mult decât altele. Experimente preliminare pe organisme recente indică faptul că păsările plutesc în medie 76 de zile, mamiferele - 56 de zile, reptilele - 32 de zile şi amfibienii - 5 zile27• Trebuie să recunoaştem că reprezentanţii de astăzi ai acestor grupuri diferă întrucâtva de omologii lor fosili, ceea ce ar duce la cifre diferite pentru aceleaşi tipuri de vertebrate. Totuşi această secvenţă se potriveşte bine atât cu aranjarea din coloana geologică, cât şi cu durata potopului descris în Geneza. Astfel, sortarea după flotabilitate ar fi putut fi un factor în potopul din Geneza. TEORIA ZONĂRII ECOLOGICE o altă explicaţie creaţionistă pentru tendinţele observate în secvenţa fosi- lelor din coloana geologică se bazează pe distribuţia ecologică a organismelor. Este rezonabil să presupunem că, înainte de potop, distribuţia plantelor şi a animalelor era diferită de la un loc la altul, as,a cum este s,i în zilele noastre. Urşii polari nu trăiesc la tropice. Putem de asemenea observa cu uşurinţă dife- renţe ecologice în zonele montane, unde plantele şi animalele de la altitudini mai joase diferă semnificativ de cele aflate mai sus în aceeaşi regiune genera- lă. De exemplu, nu se găsesc şerpi şi broaşte în apropiere de vârful munţilor mai înalţi, deşi unele mamifere supravieţuiesc acolo. O explicaţie creaţionistă pentru coloana geologică, numită \"teoria zonării ecologice\", propune o distri- buţie ecologică antediluviană oarecum similară cu distribuţia fosilelor din co- loana geologică. Cu alte cuvinte, se presupune că secvenţa fosildor din coloana geologică reflectă în general ecologia antediluviană. În acest model, dinozaurii şi oamenii au trăit în acelaşi timp, dar în medii ecologice diferite, oamenii trăind la înălţimi mai mari. Când analizăm modul în care potopul ar fi putut cauza secvenţa fosildor, ar trebui să diferent,iem inundatiile obisnuite mici, locale, de un eveniment \" neobişnuit, global, ca cel descris în Geneza. Uneori, ne imaginăm că inun- daţiile cară sedimentde dintr-o zonă superioară într-una mai joasă, ameste- când totul într-un tipar dezorganizat. Totuşi depunerile cauzate de inundaţii sunt adesea bine sortate, formând straturi plate foarte întinse. La o scară mai 177
l ,\\J'\\-,(lll'!_ !l) l\",)I()\\'\\_~ l.!-tl,(ll,!:'\" \"1 \\ 1'.1-\\;-1 \\ largă, amestecarea este mai dificilă. O secvenţă de fosile ar rezulta pe măsură ce apele potopului, ridicându-se lent, ar distruge secvenţial diversele regiuni antediluviene împreună cu organismele lor unice, redepunându-Ie în ordine în bazinele de depunere mari de pe continente. Nu ne-am aştepta ca ploaia singură să disloce animale şi copaci, dar marile valuri ale apelor în creştere ale potopului ar fi putut face acest lucru. Adesea, fluxuri submarine rapide de nămol, numite curenţi de turbiditate28, ar căra sedimente şi organisme în aceste bazine adânci. Ordinea fosilelor din astfel de bazine sedimentare ar reflecta ordinea regiunilor erodate şi distruse de apele care s-au ridicat treptat. Ideea aceasta a fost dezvoltată de Harold W. Clark29, care, spre de- osebire de mentorul său, George McCready Price, a acceptat dovezile în favoarea unei secvenţe a fosilelor în coloana geologică. Figura 10.2 ilustrează o presupusă regiune antediluviană. Dacă o astfel de regiune ar fi distrusă de un potop ale cărui ape cresc treptat, aşa cum a fost descris mai sus, ar rezulta secvenţa generală a fosilelor pe care o avem astăzi. În acest model, succesiu- nea de peşti, amfibieni, reptile şi mamifere la care se face referire mai sus s-ar datora distribuţiei originale antediluviene a acestor organisme. Uneori, teoria zonării ecologice este simplificată prea mult comparându-se în detaliu ecologia actuală cu cea antediluviană. Deşi ecologia de astăzi are legătură, în general, cu secvenţa fosilelor, nu ar trebui să ne aşteptăm ca tiparele ecologice să supravieţuiască în amănunt unui potop global. E de aşteptat ca o catastrofă majoră, cum este potopul descris în Geneza, să provoace anumite schimbări în ecologia Pământului. Distribuţia precisă a organismelor înaintea unei astfel de catastrofe ar fi, cel mai probabil, diferită de cea din prezent. Mai mult, compararea ecologiei din trecut cu cea din prezent este complicată de faptul că, în cazul oricărei inundaţii majore, ar fi de aşteptat să existe o transportare laterală a sedimentelor şi a organismelor, atât la nivel restrâns, cât şi la nivel extins. Această transportare, împreună cu ridicarea sau subsidenţa zonelor-sursă şi a zonelor de depozitare, ar introduce complicaţii suplimen- tare în secvenţa fosilelor. Amestecarea într-o măsură limitată, flotabilitatea şi mobilitatea organismelor ar putea, de asemenea, modifica ordinea fosilelor. Teoria zonării ecologice nu presupune şi nu propune o congruenţă exactă între ecologia antediluviană şi mărturiile fosile, ci sugerează o secvenţă ecologică ge- nerală, nu specifică, rezultată din creşterea treptată a nivelului apelor potopului. Unele aspecte generale ale mărturiilor fosile nu pot fi puse cu uşurinţă în relaţie cu secvenţele ecologice moderne şi, în cadrul teoriei zonării ecologice, a fost uneori propusă o lume antediluviană modificată. De pildă, organismele marine din zilele noastre trăiesc aproape exclusiv la nivelul mării sau mai jos, însă în secvenţa fosilelor găsim din abundenţă organisme marine la mai multe 171\\
Figura 10.2. O sugestie a distribuţiei generale a organismelor înainte de potopul de- scris în Geneza. Teoria zonării ecologice propune ideea că distrugerea treptată a aces- tor medii de apele în creştere ale potopului ar produce secvenţa fosilelor prezentă acum în scoarţa Pământului. niveluri. De aceea, s-a propus ideea că, înainte de potop, existau mări majore la diferite niveluri pe continente (Figura 10.2). Ele ar putea fi sursele princi- palelor niveluri de fosile marine din coloana geologică. Aceste mări propuse ar fi fost mult mai întinse decât mările cu apă sărată din zilele noastre, cum ar fi Marele Lac Sărat, Marea Caspică şi Marea Moartă, care există acum pe Pământ deasupra sau sub nivelul global al măriPo. Secvenţa ecologică antediluviană propusă (Figurile 10.1 şi 10.2) începe cu forme simple de viaţă în rocile din zonele de mai jos. Multe grupe de animale s-ar găsi în cele mai de jos mări antediluviene, iar pădurile de \"cărbune\", amfi- bienii s,i reptilele ar exista din abundent,ă în câmpiile J'oase calzi s,i mlăs,tinoase. Plantele cu flori şi animalele cu sânge cald, cum ar fi păsările şi mamiferele, inclusiv omul, ar trăi în regiunile mai înalte şi mai răcoroase. Această secvenţă generală se potriveşte cu mărturiile fosile. PROBLEMELE TEORIEI ZONĂRII ECOLOGICE Problemele majore cu care se confruntă această teorie sunt legate de sortarea extremă a multor organisme, după cum se poate observa în stra- turile de fosile. O astfel de sortare nu se întâlneşte prea des în distribuţiile ecologice din prezent. O parte din acest tipar de sortare ar putea fi explicat prin transportarea laterală extinsă a organismelor din zone-sursă limitate în timpul potopului, dar problema este mai generală şi nu se mărgineşte doar la zone-sursă singulare.
C \\ i l \\:'1 j {Il. t'! (1 li (/.-\\ '''.\\ ,,! I Ij l 1(.! t. .\\ -\" \\ 1.. ].:.. 1· \\ [ ! \\ Raritatea sau absenţa totală a mamiferelor, a plantelor cu fiori şi a pole- nului acestora3! în paleozoicul superior şi mezozoicul inferior sunt probabil cele mai serioase probleme la care trebuie să răspundă teoria zonării ecologice atunci când compară distribuţia fosilelor cu ecologia actuală. Modelul zo- nării ecologice presupune o distribuţie ecologică mai ordonată (stratificată) decât există în prezent, cu plantele cu fiori, inclusiv ierburile, şi mamiferele la altitudini mai mari. În mod cert, nu iese din discuţie o creaţie cu o ecologie antediluviană mai ordonată. Se poate specula în privinţa cauzelor posibile: (1) mamiferele cu sânge cald ar fi putut fi excluse din câmpiile antediluviene joase din cauza temperaturilor prea ridicate de aici; dovezi în favoarea acestei idei vor fi prezentate mai jos; (2) plantele cu fiori ar fi putut fi excluse din aceste câmpii joase din cauza unei abundenţe de fioră adaptată diferit. În zonele inferioare ale secvenţei fosile din fanerozoic găsim dovezi ale unor păduri vaste compuse din arbori neobişnuiţi, cum ar fi licopodiile, pteridos- permele şi ecvisetaceele uriaşe32• Ele au constituit pădurile de \"cărbune\" din carbonifer (Tabelul 9.1), care au format unele dintre cele mai bune rezerve de cărbune. Există unele dovezi din roci şi fosile care indică faptul că ecologia din trecut este posibil să fi fost într-o oarecare măsură diferită. Exemplele nu sunt greu de găsit. În mijlocul porţiunii fanerozoice a coloanei geologice (permian-triasic), sunt multe roci roşii - \"straturile roşii\" pline de oxigen33• Sub \"straturile roşii\" şi, de asemenea, aproape de vârful coloanei, găsim din abundenţă şisturi negre, care indică oxigen insuficient34• Ambele condiţii ecologice sunt neobişnuite în ecologia de astăzi. Unele organisme vii par identice cu echivalentele lor fosile35, dar multe, cum ar fi dinozaurii şi unii copaci, sunt foarte diferite, permiţând relaţii ecologice diferite. Mediile temperaturilor par şi ele să fi fost semnificativ mai mari în trecut. Acest lucru se poate estima pe baza organismelor fosile de climă caldă sau rece sau a proporţiei izotopilor de oxigen, care sunt dependenţi de temperatură. Aproape de vârful coloanei geologice, există fosile de copaci de pădure atât în regiunea arctică, cât şi în cea antarctică36• Or, astăzi nu mai există păduri vii acolo. Pe insula Ellesmere37, în apropierea Polului Nord, întâlnim fosile de salamandre, şerpi, şopârle şi aligatori, ceea ce indică o climă mult mai caldă în trecut. În Antarctica, pădurile din perioada mediană a fanerozoicului, despre care se presupune că au fost la numai 5-10 grade latitudine de Polul Sud atunci când au crescut, par să fi crescut într-o climă mai caldă; nu prezintă nici măcar inele de vătămare din cauza îngheţuluPs. În general, dovezile indică o climă mai caldă în trecut decât în prezent pentru cea mai mare parte a coloanei geologice. Es- Ulii
timările aproximative sugerează posibilitatea ca temperatura să fi fost mai ridicată cu circa 7-20°C la latitudinile mai înalte ale ambelor emisfere39• Astfel de dovezi indică faptul că trecutul a fost oarecum diferit de prezent; şi totuşi a fost suficient de asemănător pentru a susţine viaţa unor tipuri de organisme identice cu cele care trăiesc acum pe Pământ. DOVEZI CARE CONCORDĂ CU TEORIA ZONĂRII ECOLOGICE Deşi este posibil ca trecutul să fi fost întrucâtva diferit de prezent, e de aşteptat ca aceleaşi relaţii ecologice generale să fi predominat şi înainte de potopul descris în Geneza. Pe baza acestui fapt, sunt posibile câteva com- paraţii interesante între trecut şi prezent. Unele date concordă cu teoria zonării ecologice. 1. Când examinăm distribuţia organismelor pe Pământ, descoperim organisme simple care trăiesc la mari adâncimi în straturile de roci. Intr-o interpretare a fosilelor conform teoriei zonării ecologice, acestea ar cores- punde rarelor fosile simple pe care le descoperim în straturile inferioare precambriene (Figura 10.1; observaţi în special distribuţia bacteriilor şi a algelor în precambrian). Fosilizarea acestor organisme simple ar fi putut avea loc înainte, în timpul sau după potopul descris în Geneza, în rocile profunde în care trăiau. AIgele care au nevoie de lumină şi care sunt găsite ocazional în rocile profunde au ajuns probabil acolo în urma infiltrării apelor de la suprafaţă. 2. Organismele găsite în zona de culoare gri deschis, între liniile punc- tate şi întrerupte din Figura 10.1, sunt aproape integral marine. Ele ar re- prezenta organismele care trăiau în mările antediluviene joase, mări în care ar fi existat din abundenţă forme de viaţă marină, ceea ce explică problema exploziei cambriene40 cu care se confruntă teoria evoluţionistă - şi anume faptul că majoritatea încrengăturilor de animale, care se întâmplă să fie aproape în totalitate marine, apar brusc, rară strămoşi pe linia de evoluţie. Teoria zonării ecologice explică uşor explozia cambriană ca reflectând am- plasarea mărilor antediluviene joase. 3. Multe tipuri de organisme terestre apar prima dată cam la acelaşi nivel în coloana geologică. Printre acestea se numără: ciuperci, multe grupe de plante dispărute, ecvisetacee, ferigi, pteridosperme, licopodii, insecte, miria- pode (centipede şi milipede), păianjeni şi amfibieni. Observaţi organismele de deasupra liniei punctate din Figura 10.1. Apariţia la aproximativ acelaşi nivel al atât de multor grupuri terestre diferite pare neobişnuită din punct de IN I
\\. \\)'j 1·1) ~;! lI! \\ (l]l)'\\;<\",'\" ( 11;1 ',~\\ 1, \\ \"1 LI \\ II vedere evolutiv, dar se armonizează mult mai bine cu ceea ce ar fi de aşteptat dacă admitem că apele în creştere ale potopului au distrus cele mai joase zone de uscat ale lumii antediluviene, păstrând aceste tipuri terestre ca fosile. 4. Tiparul general de distribuţie al fosilelor este similar cu cel din ecologia de azi. Secvenţa actuală de pe Pământ prezintă organisme mici, unicelula- re, în rocile profunde ale Pământului, o abundenţă de organisme marine în mări, iar formele de uscat la niveluri mai înalte. Aceeaşi secvenţă generală este urmată şi de fosile (Figura 10.1). Conform zonării ecologice, lăcustele şi vacile nu apar în cele mai de jos straturi geologice, deoarece nu ar fi trăit în mările antediluviene. În secţiunea din coloana geologică unde se află multe fosile (fanerozoic), în partea inferioară a acesteia (de la cambrian la silurian), s-au păstrat aproape numai fosile de organisme marine, în timp ce în partea superioară (terţiar) se găsesc din abundenţă organisme terestre; în partea mediană, proporţiile variază. O astfel de secvenţă ar fi de aşteptat în cazul unui singur eveniment diluvian în care primele dislocări ar provoca îngro- parea celor mai joase medii marine (explozia cambriană), iar ultimele stadii, formând vârful coloanei geologice, ar implica numai mediile terestre cele mai înalte, cu un climat posibil mai răcoros, în care trăiau mamiferele. Poate că sugestia generală de progresie a organismelor pe măsură ce urcăm pe coloana geologică nu reprezintă o evoluţie, ci ecologia antediluviană de pe Pământ. Un număr semnificativ de date se potrivesc cu aşteptările generale ale teoriei zonării ecologice. CONCLUZII Discuţia prezentată mai sus este destul de diferită de interpretările tradiţi onale, însă diverse descoperiri, cum ar fi organismele care trăiesc în rocile pro- funde şi tiparul neregulat de distribuţie a fosilelor, pun sub semnul întrebării interpretările evoluţioniste ale unei dezvoltări treptate, sugerând că ar trebui să luăm în considerare alte opţiuni. În general, când examinăm secvenţa fosilelor, găsim o unicitate sem- nificativă a organismelor la diferite niveluri şi o sugestie generală a unei progresii ascendente a formelor de viaţă de la simple la complexe. Uneori, acest tipar este considerat drept o dovadă convingătoare în favoarea evo- luţiei, însă această progresie limitată nu reflectă în mod necesar o evoluţie. Mobilitatea şi flotabilitatea ar putea cauza o anume progresie în cazul unui potop global. Este semnificativ şi faptul că, în prezent, organismele trăiesc în şi pe scoarţa terestră într-o secvenţă generală ascendentă, de la simple la complexe. Mai întâi sunt organismele unicelulare, care trăiesc în rocile IX~
profunde, apoi organismele mai complexe, care trăiesc în mediile marine joase, şi mai sus trăiesc organismele terestre mult mai complexe. În contextul unei catastrofe globale în creştere, cum ar fi potopul descris în Geneza, ar fi de aşteptat o asemenea ordine generală a fosilelor - şi exact aşa ceva găsim. - NOTE DE FINAL 1 Pascal, B., 1966, Pensees, Krailsheimer, A.J. (trad.), LondralNew York, Penguin Books, p. 80. 1 Câţiva evoluţionişti se opun ideii că evoluţia include conceptul de origine spontană a vieţii, preferând să limiteze evoluţia la dezvoltarea formelor de viaţă după organizarea vieţii. Voi folosi termenul mai mult în sensul cu care este folosit de obicei în manuale şi în jurnalele ştiinţifice, sens care include atât evoluţia formelor simple de viaţă, cât şi dezvoltarea ulterioară a formelor de viaţă mai complexe. JTotuşi, dacă vom compara speciile în viaţă cu cele fosile similare, vom observa o proporţie crescândă de ciudăţenii (raportându-ne la speciile actuale) pe măsură ce coborâm pe coloana geologică. Acest aspect a fost interpretat ca dovadă a unei schimbări treptate a speciilor de-a lungul timpului. Argumentul trebuie însă să fie evaluat în raport cu aşteptarea ca, în orice catastroÎa majoră, cum e potopul, acele specii care au fost îngropate cel mai adânc în coloana geologică să aibă cele mai mici şanse de a avea reprezentanţi care să scape şi să supravieţuiască potopului. • (a) Price, G. M., 1923, 1he New Geology, Mountain View, California, Pacific Press Publishing Assn., p. 619-634. Pentru o recenzie, vezi: (b) Numbers, R. L., 1992, 1he Creationists, New York, Alfred A. Knopf, p. 72-10l. 5 Vezi, de exemplu: (a) Nelson, B. C., 1968, 1he Deluge Story in Stone: A History of the Flood 1heory of Geology, Minneapolis, Bethany Fellowship, Inc.; (b) Rehwinkel, A. M., 1951, 1he Flood in the Light ofthe Bible. Geology. andArchaeology, St. Louis, Concordia Publishing House, p. 268-274; (c) Whitcomb, J. C., 1988, 1he World 1hat Perished, ed. a 2-a, Grand Rapids, Michigan, Baker Book House, p. 86, 87; (d) Whitcomb, J. C., Jr., şi Morris, H. M., 1966, 1he Genesis Flood: 1he Biblical Record and Its Scientijic Implications, Philadelphia, The Presbyterian and Reformed Publishing Co., p. 180-21l. 6 Numbers, p. 218, 219 (nota 4b). 7 (a) Fliermans, C. B., Hazen, T. C. (ed.), 1990, Proceedings of the First International Symposium on Microbiology of the Deep Subsurface, WSRC Information Services Section Publications Group; (b) Fredrickson,J. K., şi Onstott, T. C., 1996, \"Microbes deep inside the Earth\", Scientijic American 275(4):68-73; (c) Ghiorse, W. c., şi Wilson, J. T., 1988, \"Microbial ecology of the terrestrial subsurface\",Advances in Applied Microbiology 33:107-172; (d) Pedersen, K,. 1993, \"The deep subterranean biosphere\", Earth-Science Reviews 34:243-260; (e) Stevens, T. O., şi McK.inley, J. P, 1995, \"Lithoautotrophic Microbial Ecosystems in Deep Basalt Aquifers\", Science 270:450-454. 8Ivanov, M. v., 1990, \"Subsurface microbiological research in the USSR\", în Fliermans şi Hazen,p.l.7-l.15 (nota 7a). 9 Ghiorse şi Wilson (nota 7c). ISJ
10 Balkwill, D. L., 1990, \"Density and distribution of aerobic, chemoheterotrophic bacteria in deep southeast coastal plain sediments at the Savannah River Site\", în Fliermans şi Hazen, p. 3.3-3.13 (nota 7a). 11 (a) Sinclair, ]. L., 1990, \"Eukaryotic microorganisms in subsurface environments\", în Fliermans şi Hazen, p. 3.39-3.51 (nota 7a); (b) Sinclair,]. L., şi Ghiorse, W. C., 1989, \"Distribution of aerobic bacteria, protozoa, algae, and fungi in deep subsurface sediments\", GeomicrobiologyJournal7: 15-31. 12 Sinclair,]. L., şi Ghiorse, W. c., 1987, \"Distribution of protozoa in subsurface sediments of a pristine groundwater study site in Oklahoma\", Applied and Environmenlal Microbiology 53(5):1157-1163. 13 (a) Sinclair (nota 11a); (b) Sinclair şi Ghiorse (nota 11b). 14 Bradford, S. M., şi Gerba, C. P., 1990, \"Isolation of bacteriophage from deep subsurface sediments\", în Fliermans şi Hazen, p. 4.65 (nota 7a). 15 Ourisson, G., Albrecht, P., şi Rohmer, M., 1984, \"The microbial origin of fossil fuels\", Scientific American 251(2):44-51. 16 Gold, T., 1991\",Sweden's Siljan ring well evaluated\", Oii & GasJourna/89(2):76-78. 17 Gold, T., 1992, \"The deep, hot biosphere\", Proceedings oflhe National Academy ofSciences USA 89:6045-6049. 18 Pentru un exemplu, vezi: (a) Kaiser,J., 1995, \"Can deep bacteria live on nothing but rocks and water?\", Science 270:377; (b) Stevens şi McKinley (nota 7e). I~ Vezi capitolul 9. 20 Lowe, D. R., 1994, ,,Abiological origin of described stromatolites older than 3.2 Ga\", Geology 22:387-390. 21 Knoll, A. H., 1990, \"Precambrian evolution of prokaryotes and protists\", în Briggs, D. E. G., şi Crowther, P. R. (ed.), Palaeobiology:A Synthesis, Oxford/Londra, Blackwell Scientific Publications, p. 9-16. 22 (a) Monty, C. L. v., 1986, \"Range and significance ofcavity-dwelling or endostromatolites. Sediments down-under\", Abstracts ofthe 12'h International Sedimentological Congress, Canberra, Australia, p. 216; (b) Vachard, D., şi Razgallah, S., 1988, \"Survie des genres Tharama et Renalcis (Epiphytales, algues probIematiques) dans le Permien superieur du Djebel Tebaga (Tunisie)\", Comples Rendus de l'Academie des Sciences Paris 306 (Ser 2):1137-1140. 23 Lockley, M. G., Yang, S. Y, Matsukawa, M., Fleming, F., şi Lim, S. K., 1992, \"The track record of Mesozoic birds: evidence and implications\", Philosophical Transactions of the Royal Society ofLondon, B, 336:113-134. 24 Brand, L., Florence, J., 1982, \"Stratigraphic distribution of vertebrate fossil footprints compared with body fossils\", Origins 9:67-74. 25 Pentru o discuţie a regulii lui Cope, vezi Benton, M. J., 1990, \"Evolution of large size\", în Briggs şi Crowther, p. 147-152 (nota 21). 26 Vezi capitolul 9. 27 Brand, L. R., comunicare personală. 28 Vezi capitolul 13. 29 Clark, H. W., 1946, The New Diluvialism, Angwin, California, Science Publications, p. 37-93. 30 Vezi capitolul 12 pentru o sugestie alternativă la transportarea sedimentelor marine. De remarcat în special Figura 12.2,A,B. 31 Cantitatea mică de polen de la plantele cu flori găsită în straturile geologice inferioare este considerată de unii o problemă serioasă pentru teoria zonării ecologice, dat fiind că ar fi de aşteptat
ca paienul să fie distribuit la scară largă. Însă Biblia sugerează că, Înainte de potop, nu ploua ([a] Geneza 2:5), ceea ce implică un sistem climateric diferit, din care să fi lipsit şi vânturile puternice. Fără ploi şi vânturi puternice, e posibil ca distribuţia polenului să fi fost limitată, până când apele potopului au distrus acumulările locale. Totuşi ar fi de aşteptat o oarecare transportare a polenului În urma ploilor care au produs potopul şi, În plus, există câteva referinţe despre ţesuturi de plante aflate neobişnuit de jos în coloana geologică şi despre spori şi polen din straturi considerate mai vechi decât cele în care se găsesc plantele care i-au produs. De exemplu, (b) Axelrod, D. 1., 1959, \"Evolution of the psilophyte paleoflora\", Evolution 13:264-275; (c) Coates,]., Crookshank, H., Gee, E. R., Ghosh, P. K., Lehner, E., şi Pinfold, E. S., 1945, ,,Age of the Saline Series in the Punjab Salt Range\", Nature 155:266-267; (d) Cornet, B., 1989, \"Late Triassic angiosperm-like pollen from the Richmond Rift Basin of Virginia, USA\", Palaeontographica, Abteilung B, 213:37-87; (e) Cornet, B., 1986\",lhe leafvenation and reproductive structures of a Late Triassic angiosperm, Sanmiguelia lewisit, Evolutionary 1heory 7(5):231-291; (f) Cornet, B., 1979, \"Angiosperm-like pollen with tectate-columellate wall structure from the upper Triassic (and Jurassic) of the Newark Supergroup, U.S.A\", Palynology 3:281-282; (g) Gray, ]., 1993, ,,Major Paleowic land plant evolutionary bio-events\", Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 104:153-160; (h) Leclercq, S., 1956, \"Evidence of vascular plants in the Carnbrian\", Evolution 10:109-114; (i) Sahni, B., 1944, ,,Age of the Saline Series in the Salt Range of the Punjab\", Nature 153:462-463, şi referinţele din articol; (i) Wadia, D. N., 1975, Geology ofIndia, New Delhi, Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd., p. 135-137. Astfel de date, care se potrivesc cu un model al creaţiei-potopului, dar nu şi cu un model al evoluţiei treptate şi lente, în care sporii şi polenul nu ar trebui să apară înainte să fi evoluat plantele care îi produc, sunt - desigur - extrem de controversate şi au fost adesea reinterpretate. 32 De exemplu, Knoll, AH., Rothwell, G. W., 1981, \"Paleobotany: perspectives in 1980\", Paleobiology 7(1):7-35. 33 Straturile roşii sunt abundente în special în permian şi triasic. Originea lor este extrem de discutată. Vezi, de exemplu, (a) Krynine, P. D., 1950, \"lhe origin of red beds\", American Association ofPetroleum Geologists Bulletin 34:1770; (b) Weller,]. M., 1960, Stratigraphic Principles and Practice, New York, Harper & Brothers, p. 133-135. 34 Extrem de răspânditele şisturi negre din cretacic sunt în mod deosebit considerate speciale. Vezi (a) Arthur, M. A, 1994, \"Marine black shales: depositional mechanisms and environments of ancient deposits\", Annual Review ofEarth and Planetary Sciences 22:499-551; (b) Schlanger, S. 0., şi Cita, M. B., 1982, \"Introduction ta the symposium «On the Nature and Origin of Cretaceous Organic Carbon-Rich Facies,,\", în Schlanger, S. O., şi Cita, M. B. (ed.), Nature and Origin of Cretaceous Carbon-rich Facies, Londra/New York, Academic Press, p. 1-6. Vezi şi restul volumului. 35 Vezi capitolele 8 şi 9. 36 Pentru o trecere în revistă a unora dintre date, vezi Axelrod, D. 1., 1984, \"An interpretation of Cretaceous and Tertiary biata in polar regions\", Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 45:105-147. 37 Estes, R., şi Hutchison,]. H., 1980, \"Eocene lower vertebrates from Ellesmere Island, Canadian Arctic Archipelago\", Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 30:325-347. 38Taylor, E. L., Taylor, T. N., şi Cuneo, N. R., 1992, \"lhe present is not the key to the past: a polar forest from the Permian of Antarctica\", Science 257:1675-1677. 39 Vezi (a) Allegre, C. J., şi Schneider, S. H., 1994, \"lhe evolution of the Earth\", Scientific American 271(4):66-74; (b) Brooks, C. E. P., 1949, Climate 1hrough theAges:A Study ofthe
C/imatic Factors and 1heir Variations, New Yorkfforonto, McGraw- Hill Book Co.; (c) Emiliani, c., 1987, \"Paleoclimatology, isotopic\", în Oliver,]. E., şi Fairbridge, R. W. (ed.), 1he Encyclopedia of C/imatology, Encyclopedia ofEarth Sciences, voI. 11, New York, Van Nostrand Reinhold Co., p. 670-675; (d) Frakes, L. A, 1979, Climates 1hroughout Geologic Time, Amsterdam/Oxford/ New York, Elsevier Scientific Publishing Co., p. 261; (e) Goudie, AS., 1987,,,Paleoclimatology\", în Oliverşi Fairbridge, p. 660-670 (nota 39c); (f) Karhu,]., şi Epstein, S., 1986,.,The implication of the oxygen isotope records in coexisting cherts and phosphates\", Geochimica et Cosmochimica Acta 50:1745-1756; (g) Menzies, R.]., George, R. Y, şi Rowe, G. T., 1973, Abyssal Environment and Ecology ofthe World Oceans, New York!Londra, John Wiley & Sons, p. 349, 350. 40 Vezi capitolul 9 pentru o scurtă descriere a exploziei cambriene. <1 Pe baza următoarelor surse: (a) Benton, M.]. (ed.), 1993, 1he Fossil Record 2, Londra! GlasgowlNew York, Chapman and Hali; (b) Boardman, R. S., Cheetham, A H., şi Rowell, A ]. (ed.), 1987, Fossil Invertebrates, Palo Alto/Oxford/Londra, Blackwell Scientific Publications; (c) Cutbill,]. L., şi Funnell, B. M., 1967\",Numerical analysis ofThe Fossil Record\", în Harland, W. B., Holland, C. H., House, M. R., Hughes, N. F., Reynolds, A B., Rudwick, M.]. S., Satterthwaite, G. E., Tarlo, L. B. H., şi Willey, E. C. (ed.), 1he Fossil Record.·A Symposium with Documentation, Londra, Geological Society of London, p. 791-820; (d) Eicher, D. L., şi McAlester, A L., 1980, History of the Earth, Englewood Cliffs, New Jersey, Prentice-HalI; (e) Gould, S.]., 1989, Wonderful Lift: 1he Burges Shale and the Nature of History, New York! Londra, W. W. Norton & Co.; (f) Knoll, AH., 1992, \"The early evolution of eukaryotes: a geological perspective\", Science 256:622-627; (g) Knoll şi Rothwell (nota 32); (h) Lipps, ]. H. (ed.), 1993, Fossil Prokaryotes and Protists, Boston/Oxford/Londra, Blackwell Scientific Publications; (i) Moore, R. C. (ed.), 1955-1981, Treatise on Invertebrate Paleontology, părţile F, 1, K, O, S, Boulder, Colorado, The Geological Society of America!Lawrence, Kansas, The University of Kansas Press; G) Simonetta, A. M., şi Conway Morris, S. (ed.), 1991, 1he Early Evolution o/Metazoa and the Significance ofProblematic Taxa, CambridgelNew York, Cambridge University Press; (k) Simpson, G. G., 1983, Fossils and the History ofLift, New York, Scientific American Books; (1) Stanley, S. M., 1989, Earth and Lift 1hrough Time, ed. a 2-a, New York, W. H. Freeman and Co.; (m) Stewart, W. N., şi Rothwell, G. W., 1993, Paleobotany and the Evolution ofPlants, ed. a 2-a, CambridgelNew York, Cambridge University Press, p. 510, 511.
CAPITOLUL 11 CE SPUN FOSILELE DESPRE EVOLUT, IE Tot uităm să mergem chiar la temelie. :l\\& punem semnele de întrebare suficient de adânc. {.(udwig Wittgenstein 1) Fosilele au multe de spus în privinţa întrebării puse la începutul cărţii: Cine are dreptate - Scriptura sau ştiinţa? Au fost salutate ca \"ultimă instanţă de recurs atunci când doctrina evoluţiei este adusă la judecată\"2. Însă ce au fosilele să ne spună cu adevărat despre evoluţie? Este pretinsa lor susţinere în favoarea evoluţiei chiar atât de solidă? Vom examina două probleme majore: ratele schimbărilor evolutive şi verigile dintre grupurile de fosile. RATELE SCHIMBĂRILOR EVOLUTIVE S, I FOSILELE Unele descoperiri importante de fosile, cum ar fi formele foarte simple din cea mai mare parte a precambrianului aflate imediat sub o mulţime de animale complexe, inclusiv neobişnuitele organisme ediacarane şi cele din şistul Burgess3 (Figura 10.1), pun sub semnul întrebării presupoziţia comună că există un anumit progres evolutiv general de-a lungul timpului. În cel mai bun caz, evoluţia ar trebui considerată extrem de neregulată în ce priveşte ritmul de operare. IS7
Conform modelului evoluţionist, viaţa a apărut cu cel puţin 3,5 mi- liarde de ani în urmă, dar a rămas într-o stare unicelulară relativ simplă timp de aproape 3 miliarde de ani. Apoi, brusc, în mai puţin de 100 de milioane de ani, aproape toate încrengăturile regnului animal (circa 40 dintre ele4) au rezultat în cadrul aşa-numitei \"explozii cambriene\" şi de atunci încoace practic nicio încrengătură de animale nu a mai evo- luat. Datarea exploziei cambriene cu 100 de milioane de ani în urmă este generoasă pentru evoluţie. Unii sugerează o datare cu numai 5-10 milioane de ani în urmă pentru majoritatea încrengăturilor, ceea ce înseamnă mai puţin de 1h oo din timpul postulat pentru întreaga evoluţie. Samuel Bowring, de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, comentează: \"Întrebarea pe care îmi place să le-o pun colegilor mei biologi este: cât de rapidă poate să ajungă evoluţia înainte ca ei să înceapă să se simtă incomod?\"5 S-au mai raportat şi creşteri notabi- le ale numărului de alge în regiunea cambriană6• În general, plantele, care reprezintă numai o pătrime din speciile existente astăzi, au apărut ceva mai târziu şi treptat (Figura 10.1). Mai sus în coloana geologică, continuă să existe apariţii bruşte. De exemplu, majoritatea ordinelor de mamifere se presupune că au apărut în numai 12 milioane de ani (terţi arul inferior). Evoluţionistul Steven M. Stanley subliniază că, deoarece speciile medii de mamifere fosile persistă mai mult de 1 milion de ani, este timp ca numai 10 sau 15 generaţii de specii succesive (cronospecii) să evolueze în mamifere atât de variate ca balenele şi liliecii. El afirmă: \"Aceasta este în mod clar absurd\"? şi, pentru a justifica apariţia bruscă a unei varietăţi atât de mari de tipuri de mamifere într-o perioadă atât de scurtă, sugerează soluţii alternative, cum ar fi schimbări rapide ale genelor reglatoare şi populaţii mici, în care mutaţiile s-ar manifesta mai rapid. O \"evoluţie extraordinar de explozivă\" a fost raportată şi la păsări, în cazul cărora toate ordinele vii au evoluat într-o perioadă de ,,5-1 O milioane de ani\"8. Mai devreme, am subliniat că modelul echi- librului întrerupt9, care are în vedere schimbările de la nivelul speciei, nu rezolvă problema mai serioasă a originii rapide a unor grupuri mai mari, cum ar fi ordinele, clasele, încrengăturile şi diviziunile. De fapt, mărturiile fosile sugerează o reducere a tipurilor de bază, atât la plante, cât şi la animale, începând cu fanerozoicul inferior. Stephen J. Gould scoate în evidenţă faptul că există un număr semnificativ mai mare de tipuri fundamentale de animale în depozitele cambriene decât există în prezent. El propune ideea că tiparul arborelui evoluţionist tradiţional (Figura 11.1), în care se pornea de la un singur tip originar (trunchiul) şi se I!I!!
--,q_r~ ___________~~____________-Tr____________ Monophyletischer Slammbawn ~r Organismen ~ull'l'UII_1 PlA·_fin waJ 9\",IWAA- ..n J:rrul lfu.\",ld .Ima 1~.6 Figura 11.1. Arborele evoluţionist al vieţii, aşa cum a fost reprezentat de Emst Haeckel acum mai bine de un secol. Remarcaţi că ramurile sunt conectate la trunchiul principal solid. Grupele de organisme formează frunzele arborelui, însă pentru ramurile sau trun- chiul arborelui nu există deloc sau aproape deloc reprezentanţi fie ai organismelor vii, fie ai organismelor fosile. Etichetele de pe ramuri şi trunchi reprezintă în principal categorii de clasificare. Compară cu Figura 11.2.
i i\\. o \\ 1) 1 i ( ) i \\; i l ' t I ~ 1i ' : jo,, o ( ) .... !'! ~ l' J' l tI j' I \\ \\ )! 0\\ I i i trecea la organisme din ce în ce mai diverse (ramurile şi frunzele), ar trebui să fie inversat, întrucât acum există mai puţine planuri anatomice decât în trecut10• Paleobotaniştii Wilson Stewart şi Car Rothwell enumeră 31 de \"grupe majore de plante\" în paleozoicul inferior, în comparaţie cu numai 23 în prezentll. Putem observa varietatea mai mare de tipuri majore de organisme din paleozoicul inferior în Figura 10.1, unde apar 67 de grupuri în paleozoic şi numai 42 mai sus, în cenozoic. Această diferenţă poate fi chiar mai mare, deoarece câteva grupe mai mici din paleozoic au fost omise în figura respectivă. E posibil să existe mai multe specii în straturile supe- rioare din coloana geologică12, dar aceasta implică numai variaţii minore în cadrul tipurilor de bază. Cu alte cuvinte, mai jos în coloană apar mai multe categorii primitive, dar în regiunile superioare întâlnim o variaţie mai mare a mai puţinor categorii. Din cauza dispariţiilor, există mai puţine structuri anatomice primare care supravieţuiesc mai sus în coloană, deşi ne-am aş tepta ca evoluţia să producă treptat mai multe, odată cu trecerea timpului. Un ritm neregulat al schimbărilor evolutive ar însemna că, atunci când s-au produs schimbări, acestea trebuie să fi fost rapide. A existat puţină activitate evolutivă în timpul primelor cinci şesimi din timpul geologic de sub cambrian. Evoluţia ulterioară ar fi urmat un tipar intermitent, care ar fi inclus un echilibru întrerupt cu frecvente, perioade de stază între schimbări evolutive rapide, ceea ce lasă relativ puţin timp pentru procesul concret de schimbare evolutivă; probabil mai puţin de 1% din scara timpului geologic, conform unor mode evoluţioniste. Astfel de tipare observate în cazul fosi- lelor reduc în mod semnificativ miliardele de ani propuse pentru întregul proces evolutiv. Din cauza lipsei de timp, aceste aprecieri cresc şi mai mult improbabilitatea serioasă cu care se confruntă evoluţia13 • În timp ce mărturiile fosile ar presupune ca schimbările evolutive majore să se producă foarte rapid, alte date privind fosilele sugerează că schimbările evolutive ar fi fost extrem de lente. Unele organisme vii sunt remarcabil de similare cu echivalentele lor fosile. Căpuşele din devonianul inferior, despre care se presupune că au evoluat cu circa 400 de milioane de ani în urmă, se aseamănă îndeaproape cu speciile moderne14.J. William Schopf a găsit mai multe specimene fosile de alge albastre-verzi (ciano- bacterii) în rocile din Bitter Springs, în centrul Australiei, cu o vârstă pro- babilă de 850 de milioane de ani, care par identice cu speciile care trăiesc în prezent. Tot el mai menţionează în jur de 90 de specii străvechi, de diverse vârste presupuse, care au echivalente moderne1s• Wilson Stewart şi Car Rothwell, comentând pe marginea unor organisme similare din perioada cuprinsă între arhaicul târziu şi proterozoicul mijlociu (2,7-1,2 miliarde de
ani în urmă), afirmă: \"Deşi nu se pot stabili multe despre ratele de evoluţie ale sistemelor lor biologice, este evident că morfotipurile [forma] lor au rămas destul de constante din precambrian până în prezent.\"16 Unele forme din şariajul Gunflint din regiunea Marilor Lacuri din America de Nord, şariaj care se presupune că are aproape 2 miliarde de ani vechime, sunt şi ele foarte asemănătoare cu corespondentele lor vii. Vorbind în termeni mai generali, Andrew Knoll afirmă: \"Multe procariote [organisme fără nucleu] din proterozoicul târziu prezintă diferenţe mici din punctul de vedere al morfologiei, al dezvoltării sau al comportamen- tului faţă de populaţiile vii de cianobacterii.\"17 Evoluţioniştii încearcă să explice această lipsă de schimbare pe baza unei rate episodice (neregulate) a schimbărilor evolutive sau pe baza unor schimbări evolutive interne care nu se pot vedea. Însă, în context creaţionist, aceste asemănări ar putea fi şi rezultatul infiltrării în roci a unor organisme care au trăit recent18. Faptul că, pentru ca teoria să se potrivească cu mărturiile fosile, evoluţionismul postulează acum rate de evoluţie care variază de la extrem de lent la extrem de rapid, ilustrează modul în care teoria generală a evoluţiei se adaptea- ză prompt la date diverse. Ratele de evoluţie extrem de variate pun sub semnul întrebării opinia tradiţională a unui proces evolutiv lent şi treptat şi ne putem întreba de ce unele bacterii sau organisme simple similare au evoluat în fiinţe umane pe parcursul a 600 de milioane de ani, în timp ce alte organisme nu par să se fi schimbat timp de 2 miliarde de ani? Pentru modelul evolut,ionist, fosilele relevă, în cel mai bun caz, rate evolutive extrem de neregulate. Perioadele lungi de evoluţie lentă sau de stagnare indicate de fosile lasă puţin timp în trecutul geologic pentru schimbări evolutive complexe extrem de improbabile. ÎNTRERUPERILE DIN MĂRTURIILE FOSILE Când eram student, profesorul de teoria evoluţiei m-a informat că pro- fesorii din cadrul Departamentului de zoologie erau îngrijoraţi de convin- gerile mele creaţioniste şi se întreba dacă le puteam explica. I-am răspuns că înţeleg cum o anumită linie de gândire ar putea duce la o credinţă în evoluţie, dar că eu aveam câteva întrebări privind această teorie. A devenit interesat. Unul dintre argumentele pe care i le-am prezentat era acela că nu vedeam cum ar fi putut evolua broasca-ţestoasă din altă reptilă fără să lase în urmă intermediari fosili. Ţestoasa este un organism unic şi în procesul de dezvoltare a acestei unicităţi - în special a carapacei - s-ar fi format multe forme intermediare; cu toate acestea, nu există nicio astfel de dovadă 1<J}
printre fosile. S-au descoperit mii de ţestoase fosile, unele de aproape 4 m lungime, care se presupune că au evoluat cu peste 200 de milioane de ani în urmă, dar în straturile de sub locul unde apar pentru prima dată, nu există nicio secvenţă treptată de evoluţie a neobişnuitei lor carapace19. După ce am discutat şi alte aspecte, profesorul a părut satisfăcut de răspunsurile mele şi a fost de acord că teoria evoluţionistă are unele probleme. Mai târziu, mi s-a spus că singurul motiv pentru care mi s-a permis să absolv facultatea era acela că profesorii nu au căzut de acord ce să facă cu mine! Întrebări cum ar fi cele legate de originea broaştei-ţestoase pot fi repetate de sute de ori. În fiecare porţiune succesivă a coloanei geologice, există multe apariţii bruşte a unor noi tipuri de organisme. Căutarea strămoşilor lor în straturile inferioare nu a avut până acum foarte mare succes. Charles Darwin era pe deplin conştient de această problemă. În Originea specii/or (1859), el afirmă: \"Dar exact în măsura în care acest proces de exterminare a acţionat la o scară enormă, tot astfel trebuie ca numărul de varietăt,i intermediare, care au existat anterior pe Pământ, să fie într-adevăr enorm. Şi atunci, de ce nu sunt fiecare formaţiune geologică şi fiecare strat pline de astfel de verigi intermediare? În mod sigur, geologia nu ne descoperă niciun lanţ organic atât de fin gradat; şi aceasta, poate, este cea mai evidentă şi mai serioasă obiecţie care se poate aduce teoriei mele.\"20 Darwin a făcut un pas mai departe, atribuind această problemă \"imperfecţiunii extreme\" a mărturiilor geologice; totuşi, aşa cum el însuşi a recunoscut, părerea lui era combătută de autorităţile contemporane de frunte în domeniul fosilelor - de ,,Agassiz, Pictet şi de nimeni altul mai viguros ca de profesorul Sedgwick\"21. Imaginea generală a intermediarilor lipsă nu s-a schimbat semnificativ din vremea lui Darwin şi până astăzi. După 120 de ani, David M. Raup, curator de geologie la Muzeul Field de Istorie Naturală din Chicago şi fost preşedinte al Societăţii de Paleontologie, afirma că, \"în loc să găsească o desfăşurare treptată a vieţii, ceea ce găsesc de fapt geologii din vremea lui Darwin şi cei din zilele noastre sunt mărturii extrem de inegale sau intermitente; adică speciile apar în secvenţă foarte brusc, nu prezintă nicio schimbare sau aproape nicio schimbare pe durata existenţei lor în cadrul coloanei, pentru a dispărea apoi pe neaşteptate.\"22 Cu numai câţiva ani înainte, paleontologul David B. Kitts de la Univer- sitatea din Oklahoma a recunoscut şi el că, \"în ciuda promisiunii strălucite că oferă un mijloc de a «vedea» evoluţia, paleontologia le-a pus câteva dificultăţi meschine evoluţioniştilor, dintre care cea mai notorie este pre- zenţa «întreruperilor» din mărturiile fosile. Evoluţia are nevoie de forme intermediare între specii, iar paleontologia nu le furnizează.\"23
Stephen]ay Gould evocă aceeaşi idee: \"Raritatea extremă a formelor de tranziţie în rândul fosilelor persistă ca secret de breaslă în paleontologie. Arborii evoluţionişti care ne împodobesc manualele au date numai la vâr- furi şi la nodurile ramurilor; restul, oricât de rezonabile ar fi, sunt deducţii, nu dovezi de fosile.\"24 Tiparele din secvenţa fosilelor i-au obligat pe evoluţionişti să sugereze că evoluţia se produce prin explozii rapide. Ei mai postulează şi că schim- bările s-au produs în cadrul unor populaţii mici, în care şansele de păstrare a formelor intermediare ca fosile ar fi mai puţin probabile; un astfel de model propus este cel al echilibrului întrerupt25. Această explicaţie ar putea justifica lipsa formelor intermediare între specii strâns înrudite, dar nu re- uşeşte să rezolve problema mult mai importantă a absenţei intermediarilor între grupele majore de organisme. Organismele vii şi cele fosile se împart în nişte categorii majore numite încrengături şi diviziuni. Acestea sunt grupele majore din schema clasificării ierarhice. Peste 1 milion de specii vii diferite se grupează în mai puţin de 80 de grupe majore (încrengături şi diviziuni). De ce sunt grupele atât de distincte? Şi, atunci când examinăm fosilele, de ce nu descoperim formele intermediare, în proces de evoluţie, dintre aceste grupe majore? Aici, modelul evoluţionist nu trece unul din testele sale cruciale. Speranţa unei minuni evolutive care să transforme un tip de bază în altul rămâne nedemonstrată. Probabil că, în viitor, se vor găsi multe specii noi de fosile, dar, aşa cum s-a întâmplat de secole, e de aşteptat să aparţină grupurilor majore izolate deja26. S-ar putea sugera, aşa cum a Îacut-o Darwin, că mărturiile fosile sunt imperfecte, dar au fost colectate multe milioane de fosile. Faptul că acestea se împart în grupe majore, în timp ce întreruperile mari dintre ele rămân nereprezentate este dificil de explicat pentru evoluţionişti. Nu pare posibil ca accidentele sau catastrofe- le care au favorizat formarea şi conservarea fosilelor să aibă loc doar atunci când nu se produce nicio evoluţie între grupele majore. Venerabilul paleontolog de la Harvard George Gaylord Simpson a con- turat problema scăderii numărului de intermediari pe măsură ce avansăm în schema de clasificare. Tabelul 11.1 schiţează evaluarea lui27• Conform modelului evoluţionist, ne-am aştepta ca cel mai mare număr de forme in- termediare să fie între grupele majore, adică exact acolo de unde lipsesc în mod remarcabil. Câteva exemple vor ilustra problema verigilor lipsă dintre grupele majore28 • Explozia cambriană nu înseamnă doar că toate încrengăturile majore de animale au apărut aproximativ în acelaşi loc în coloana geo- logică, ci şi că nu există strămoşi care să sugereze cum ar fi putut acestea
l' 11.\\!' t t ( II t - J <-- '1' .'-\" l' \\ :'-. ! ( ) '-\" 1I 1· i ~ 111 \"1)' f·~ 1 1 \\. ( \\ It' T Il să evolueze. Au fost studiate în detaliu rocile în care era de aşteptat să se găsească forme intermediare, şi anume cele de sub explozia cambriană, dar căutarea a fost zadarnică. În absenţa unor dovezi fosile, paleonto- logii s-au aflat în impas în privinţa modului în care grupele ar putea fi NIVELUL DE CLASIFICARE ABUNDENŢA DE FORME INTERMEDIARE increngături Niciuna Câteva Clase Multe Genuri Specii o multitudine Tabelul 11.1. Formele intermediare în schema de clasificare27 înrudite între ele. Frederick Schram, de la Institutul de Oceanografie Scripps, comentează: \"Probabil că niciun alt subiect nu a fost vreodată marcat de atât de multe speculaţii subiective ca cel privind relaţiile dintre încrengăturile de nevertebrate. Abia dacă găseşti două autorităţi care să fie de acord. Mai mult, abundenţa de interpretări rivale ale unor aspecte individuale ale anatomiei nevertebratelor şi multitudinea derutantă de nume aplicate la tot soiul de «strămoşi ipotetici» sau unor animale care există doar pe hârtie sunt de natură să intimideze.\"29 În ce priveşte fosilele, întrebările privind evoluţia plantelor nu diferă cu mult (Figura 10.1). Harold C. Bold, de la Universitatea din Texas, şi coautorii au afirmat că ei, \"după ce au cântărit cu atenţie dovezile disponibile în prezent în domeniile morfologiei comparate, citologiei, biochimiei şi mărturiilor fosile, nu sunt dispuşi în prezent să amalgame- ze oricare două sau mai multe dintre cele 19 diviziuni în care au clasificat de probă organismele din regnul vegetal\"30. Ca exemplu, plantele cu flori apar brusc, complet formate şi din abunden- ţă în mărturiile fosile. Darwin a numit originea plantelor cu flori \"un mister abominabil\". După mai bine de un secol, unii dintre paleontologii de frunte (Axelrod, Bold, Kno11 şi Rothwe11) încă numesc problema \"abominabilă\"31. Există patru grupe principale de organisme zburătoare: insecte, ptero- zauri (reptile zburătoare), păsări şi lilieci (scuzele mele faţă de omenire şi de industria ei aeronautică!). Zborul este o funcţie extrem de specializată, care necesită multe caracteristici, pe lângă aripi. De exemplu, structura unui avion mic este vizibil diferită de cea a unui automobiL Ne-am aştepta ca evoluţia treptată a zborului să lase anumite dovezi în rândul fosilelor, dar când insectele fosile apar pentru prima dată în coloana geologică, zborul este pe deplin dezvoltat32. Pterozaurii zburători, păsările şi liliecii apar de 19-t
(11{[( ;1'\\1 \\l111\\.I·:\"')i asemenea brusc, ca organisme zburătoare complet funcţionale. Schimbările anatomice necesare pentru dezvoltarea zborului, inclusiv transformarea oa- selor, a musculaturii, a penelor, a respiraţiei, a sistemului nervos etc., ar dura mult timp, iar organismele care ar trece printr-o astfel de schimbare ar trebui să lase anumite mărturii fosile ale stadiilor intermediare. Se presupune că penele păsărilor au evoluat din solzii unei reptile ancestrale. Oricine a ana- lizat penele la microscop îşi dă seama că sunt structuri complexe şi extrem de specializate. Oare procesele extinse de creare a tuturor acestor părţi din solzi de reptilă, prin evoluţie nedirecţionată, incluzând linii falimentare de dezvoltare, nu ar lăsa mărturii în roci? Până acum, niciuna nu este evidentă. VERIGILE LIPSĂ În ciuda faptului că secvenţa fosilelor este esenţialmente discontinuă, există câteva organisme care par totuşi să reprezinte verigile \"lipsă\". Aceste organisme sunt considerate etape intermediare într-un gol din procesul evo- lutiv. Este de înţeles că evoluţioniştii vor să se asigure că astfel de exemple nu sunt ignorate. Cea mai celebră este pasărea-reptilăArchaeopteryx, descrisă în majoritatea textelor de biologie şi paleontologie. Descoperită în Germania la doi ani după ce Darwin şi-a publicat Originea speciilor, a servit la confir- marea ideii de evoluţie, deoarece era atât o formă intermediară din punct de vedere anatomic, cât şi o formă aflată la locul potrivit în coloana geologică. Archaeopteryx are câteva caracteristici reptiliene, cum ar fi dinţi, o coadă lungă, gheare la aripi şi câteva trăsături osoase reptiliene, dar şi caracteristici de pasăre, cum ar fi pene complet dezvoltate, iadeş şi deget opozabil13• Unele dintre principalele caracteristici reptiliene ale Archaeopteryxului nu sunt unice pentru reptile. Un număr de păsări fosile au dinţi, iar ghearele apar şi la aripile unor păsări vii. Archaeopteryx prezintă o suită completă de pene de zbor pe deplin dezvoltate, ceea ce o clasifică drept pasăre34; probabil că a fost o pasăre cu anumite caracteristici reptiliene. Au existat două descoperiri mai recente de \"păsări\" ancestrale, însă la niciuna nu s-au găsit pene. Una a fost descoperită cam la acelaşi nivel din coloana geologică ca Archaeopteryx, iar cealaltă puţin mai jos. Dovezile sunt extrem de contestateJ'. Manualele înraţişează adesea celebra serie de fosile care ilustrează o evo- luţie treptată a calului. Creaţioniştii nu au acordat prea mare atenţie argu- mentului, probabil din cauză că schimbările propuse sunt mici şi nu vizează problema formelor intermediare dintre tipurile majore de animale create. Cu toate acestea, este interesant de observat că evoluţioniştii pun acum sub semnul întrebării valabilitatea aranjării tradiţionale a cailor aşa cum a fost
ea Îacută de O. C. Marsh36• Simpson afirmă că \"cea mai celebră dintre toate tendinţele ecvideelor [cailor], «reducerea treptată a degetelor laterale», este categoric fictivă\"37. La rândullui, Raup afirmă că \"mărturiile evoluţiei sunt încă surprinzător de intermitente şi, în mod ironic, avem chiar mai puţine exemple de tranziţie evolutivă decât aveam pe vremea lui Darwin. Prin asta, înţeleg că unele din cazurile clasice de schimbare darwinistă în rândul fosilelor, cum ar fi evoluţia calului în America de Nord, au trebuit să fie abandonate sau modificate ca urmare a unor informaţii mai detaliate - ceea ce părea o frumoasă progresie simplă atunci când aveam la dispoziţie puţine date pare acum mult mai complexă şi mult mai puţin treptată\"38. Prezentarea originară a evoluţiei calului, de la Muzeul American de Is- torie Naturală, nu mai este în prezent disponibilă publiculuP9. Cercetătorii iau acum în considerare noi idei privind evoluţia calului. O opinie recentă este aceea că problema necesită mai mult studiu40• Evoluţioniştii se referă adesea la o serie de organisme dispărute, inter- mediare între reptile şi mamifere, numite sinapside. O serie de caracte- ristici scheletice ale unui grup au fost puse în legătură cu celălalt grup, iar anumite trăsături ale maxilarelor constituie un exemplu interesant, deşi foarte limitat, de pretinsă secvenţă evolutivă între reptile şi mamifere. Paleontologul T. S. Kemp, de la Oxford, afirmă că \"într-adevăr, aceasta este singura astfel de tranziţie majoră din regnul animal care este cât de cât bine sprijinită de o fosilă concretă\"41. Grupul este extrem de variat. O serie de trăsături ale unui anumit tip de sinapside se potrivesc cu o parte din criteriile unui strămoş mamifer propus, în timp ce altele nu se potrivesc. Deşi unele caracteristici sunt intermediare, ele nu oferă o linie de descendenţă convingătoare între reptile şi mamifere. Paleontologul Robert CaroU, de la Universitatea McGill, afirmă că \"nu putem încă să recunoaştem linia de descendenţă concretă care a dus la mamifere\"42. Au fost propuse şi alte verigi lipsă. Unele sugerează o anumită succe- siune pentru evoluţia balenelor, însă, în general, numărul verigilor lipsă găsite este extrem de redus în comparaţie cu sutele de mii de astfel de verigi necesare pentru a lega între ele întreruperile dintre grupele majore de organisme. Accentul care se pune pe puţinele organisme intermediare care există este o dovadă a insuficienţei lor. Chiar şi acele fosile despre care se pretinde că ar fi verigi evolutive nu se află între încrengături şi diviziuni, acolo unde apar cele mai mari întreruperi. Când ne dăm seama că oamenii de ştiinţă au identificat peste 250 000 de specii fosile, care se împart în mai puţin de 80 de grupe majore, dar că au descoperit foarte puţine organisme care pot fi considerate intermediare, evoluţia pare să aibă o problemă. 1%
(l\"ICl:\\I\\!{lIl .\\. R(!!,[ Cum s-a mentionat mai sus, evolutionistii construiesc arbori ai evolutiei , ,, t care ilustrează calea pe care se presupune că au parcurs-o organismele pe măsură ce speciile au evoluat de la simple la complexe, însă omniprezentele întreruperi dintre grupele de fosile permit numeroase aranjamente şi rareori două propuneri de arbore evoluţionist cad de acord. Este un fapt bine cu- noscut că aceşti arbori nu conţin organisme reale care să reprezinte trunchiul şi ramurile. Paleontologii au devenit de ceva timp mai precauţi şi identifică frecvent drept incerte porţiunile nereprezentate ale arborilor evoluţionişti. Figura 11.1 este un arbore evolutiv vechi, din 1886, bazat pe lucrarea de pionierat a lui Ernest Haeckel, un înflăcărat apărător al evoluţiei de pe con- tinentul european. Observaţi că totul este bine conectat. Figura 11.2 este o reprezentare modernă, din 1988, a fosilelor de amfibieni. Observaţi cât de neconectate sunt majoritatea grupelor. Discontinuitatea grupelor fosile este un argument în favoarea creaţiei, nu a evoluţiei. În cazul evoluţiei, ne-am aştepta ca grupele majore să fie conectate. Figura 10.1 arată multe grupe majore în care au fost clasificate organismele. Dacă evoluţia ar fi avut loc, grupele ar trebui să fie conectate la forme intermediare găsite mai jos în măr turiile fosile, însă intermediarii lipsesc. CARACTERUL COMPLET AL MĂRTURIILOR FOSILE Se sugerează uneori că fosilele organismelor intermediare lipsesc fiind- că aveau corpul moale şi nu s-ar fi conservat la fel de uşor ca organismele cu părţi dure. Acest argument nu pare să aibă importanţă, deoarece multe organisme cu corp moale sunt bine conservate ca fosile. Una dintre cele mai mari probleme pentru teoria evoluţionistă este explozia cambriană. Organismele ediacarane de sub cambrian şi organismele din şistul Burgess din cambrian sunt în principal organisme cu corp moale, multe fiind exce- lent păstrate; cu toate acestea, presupusele forme intermediare de mai jos de explozia cambriană lipesc. Evoluţioniştii au mai sugerat şi că mărturiile fosile sunt imperfecte, deoarece condiţiile pentru fosilizare sunt rare4\\ şi totuşi pot fi mult mai cuprinzătoare decât s-a crezut. Şansele ca un organism individual să devină fosilizat sunt scăzute, dar populaţia totală a unei specii este atât de vastă, încât reprezentarea unei specii de-a lungul timpului de evoluţie prin fosile bine conservate este foarte probabilă. Diferite studii care compară speciile vii cu cele păstrate ca fosile în aceeaşi regiune, alături de alte estimări mai puţin directe, arată o proporţie mare de păstrare a speciei (nu a indivizilor). La moluşte, nivelul general de reprezentare fosilă este estimat la 83-95%, 197
. . -cl i -1 hl--ll llllm; =l i , ţ t, \"1, I ,,,,,,:, ]• ~ -; ~ ~ ~,: ~,,, . i i.g-g1-; \\ ~ \\ \\ ~ ;E :; \\ / ~ '1,1'L-____~S~------_1-~------ 1 :., , ,,,GYMNOPHIONA 144 ~e_ _ _ _-+_ _ ANURA I ~, \"I,\" ,,,,,,,,I URODELA I 1I,, 1 11 ,I ,,,,I TEMN()~)I()NLJYU \"1.EPOSONllYIJ\" Figura 11.2. O reprezentare recentă a unei părţi din arborele evoluţionist al vieţii, bazată pe amfibienii fosili. Remarcaţi absenţa cvasitotală a formelor intermediare propuse, ceea ce reflectă acceptarea faptului că mărturiile fosile nu ne oferă astfel de forme. Sunt mult mai multe familii de amfibieni în paleozoic decât în cenozoic. Grupa Eryopoidea include 12 familii, în comparaţie cu reprezentarea singulară pentru grupele din cenozoicso• 1911
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- 183
- 184
- 185
- 186
- 187
- 188
- 189
- 190
- 191
- 192
- 193
- 194
- 195
- 196
- 197
- 198
- 199
- 200
- 201
- 202
- 203
- 204
- 205
- 206
- 207
- 208
- 209
- 210
- 211
- 212
- 213
- 214
- 215
- 216
- 217
- 218
- 219
- 220
- 221
- 222
- 223
- 224
- 225
- 226
- 227
- 228
- 229
- 230
- 231
- 232
- 233
- 234
- 235
- 236
- 237
- 238
- 239
- 240
- 241
- 242
- 243
- 244
- 245
- 246
- 247
- 248
- 249
- 250
- 251
- 252
- 253
- 254
- 255
- 256
- 257
- 258
- 259
- 260
- 261
- 262
- 263
- 264
- 265
- 266
- 267
- 268
- 269
- 270
- 271
- 272
- 273
- 274
- 275
- 276
- 277
- 278
- 279
- 280
- 281
- 282
- 283
- 284
- 285
- 286
- 287
- 288
- 289
- 290
- 291
- 292
- 293
- 294
- 295
- 296
- 297
- 298
- 299
- 300
- 301
- 302
- 303
- 304
- 305
- 306
- 307
- 308
- 309
- 310
- 311
- 312
- 313
- 314
- 315
- 316
- 317
- 318
- 319
- 320
- 321
- 322
- 323
- 324
- 325
- 326
- 327
- 328
- 329
- 330
- 331
- 332
- 333
- 334
- 335
- 336
- 337
- 338
- 339
- 340
- 341
- 342
- 343
- 344
- 345
- 346
- 347
- 348
- 349
- 350
- 351
- 352
- 353
- 354
- 355
- 356
- 357
- 358
- 359
- 360
- 361
- 362
- 363
- 364
- 365
- 366
- 367
- 368
- 369
- 370
- 371
- 372
- 373
- 374
- 375
- 376
- 377
- 378
- 379
- 380
- 381
- 382
- 383
- 384
- 385
- 386
- 387
- 388
- 389
- 390
- 391
- 392
- 393
- 394
- 395
- 396
- 397
- 398
- 399
- 400
- 401
- 402
- 403
- 404
- 405
- 406
- 407
- 408
- 409
- 410
- 411
- 412
- 413
- 414
- 415