33.6: Zapis kopalny

Zapis kopalny dokumentuje tylko niewielki ułamek wszystkich organizmów, które kiedykolwiek zamieszkiwały Ziemię. Fosylizacja jest rzadkim procesem, a większość organizmów nigdy nie staje się skamieniałościami. Co więcej, zapis kopalny zawiera tylko skamieniałości, które zostały odkryte. Niemniej jednak w zapisie kopalnym dominują skamieniałości skał osadowych długowiecznych, licznych, twardych organizmów. Skamieniałości te dostarczają cennych informacji, takich jak forma fizyczna, zachowanie i wiek organizmu. Badanie zapisu kopalnego pomaga naukowcom umieścić skamieniałości w kontekstach geologicznych (np. era paleozoiczna; 250-570 milionów lat temu) i ewolucyjnych (np. pierwszy organizm czworonoga).

Na przykład ewolucja wielorybów jest jednym z najlepiej zbadanych przykładów zmian ewolucyjnych w zapisie kopalnym. Współczesne wieloryby wywodzą się od lądowego, czworonożnego przodka, który przeszedł z lądu z powrotem do wody. Przednie kończyny przodków wielorybów przekształciły się później w płetwy ułatwiające pływanie, podczas gdy ich tylne kończyny zniknęły. Zapis kopalny ujawnia lądowych (np. Indohyus), półwodnych (np. Ambulocetus) i wodnych (np. Dorudon) przodków wielorybów we wczesnej erze kenozoicznej – prawie 50 milionów lat temu. Zarówno współczesne, jak i wymarłe organizmy mogą pomóc naukowcom w zrozumieniu życia na Ziemi.

Zapis kopalny nie tylko pokazuje zmiany ewolucyjne w samych organizmach, ale także ujmuje zmiany w różnorodności biologicznej. Skamieniałości z całej ery paleozoicznej rejestrują stopniowe pojawianie się zwierząt (np. stawonogów morskich, takich jak trylobity), roślin (np. drzew Gilboa) i grzybów (np. Prototaksyty). Dowody kopalne odzwierciedlają również masowe wymieranie gatunków w czasie ewolucji. Naukowcy rozpoznają pięć głównych wydarzeń wymierania, w których zniknęło ponad 75% wczesnych gatunków. Na przykład masowe wymieranie w późnej erze paleozoicznej zniszczyło wyżej wymienione organizmy.

Skamieniałości umożliwiają naukowcom rekonstrukcję opisów życia na Ziemi. Na przykład wymieranie ma tendencję do powodowania promieniowania różnych gatunków mających wspólnego przodka. Po masowym wymieraniu w późnej erze paleozoicznej, dowody kopalne potwierdzają, że era dinozaurów rozpoczęła się i trwała przez prawie 180 milionów lat (tj. erę mezozoiczną; 65-250 milionów lat temu). Inne masowe wymieranie miało miejsce w późnej erze mezozoicznej, kiedy to rozpoczęła się era ssaków, która trwa do dnia dzisiejszego (tj. era kenozoiczna; 65 milionów lat temu – obecnie). Tak więc zapis kopalny potwierdza pochodzenie gatunków i służy jako podstawowe narzędzie do zrozumienia ewolucji.