ഭൂമിയിലെ ബഹുഭൂരിപക്ഷം ജീവജാതികളും ഏതാണ്ട് 530 ദശലക്ഷം വർഷം മുമ്പ് വളരെ പെട്ടെന്ന് ഉദ്ഭവിക്കുകയായിരുന്നു എന്ന് ഫോസിൽ തെളിവുകൾ വ്യക്തമാക്കുന്നുണ്ട്. അനിതരസാധാരണമായ ജൈവവൈവിധ്യത്തിന്റെ പെട്ടെന്നുള്ള ഉദ്ഭവത്തെയാണ് കാംബ്രിയൻ വിസ്ഫോടനം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. മൃഗങ്ങൾ, ഫൈറ്റോ പ്ലാങ്റ്റണുകൾ, കാൽസിമൈക്രോബുകൾ തുടങ്ങി അനേകം ജീവജാലങ്ങൾ ഈ ജൈവവൈവിധ്യത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഏതാണ്ട് 580 ദശലക്ഷം വർഷം മുമ്പുള്ള ഫോസിലുകൾ അനുസരിച്ച് അക്കാലത്ത് ഭൂമിയിൽ വളരെ കുറച്ച് ലളിത ജൈവരൂപങ്ങൾ മാത്രമാണ് നില നിന്നിരുന്നത് എന്ന് കാണാം. ഏകകോശജീവികളുടെ വിശാലമായ കോളനികളായിരുന്നു ഇതിൽ മുഖ്യം. ഏകദേശം 543 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്കു മുമ്പ് ആരംഭിച്ച കാംബ്രിയൻ മഹായുഗത്തിന്റെ അവസാന ഘട്ടത്തിലെ  5-10 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്കിടയ്ക്ക് പരിണാമത്തിന്റെ വേഗത വർധിക്കുകയും ജൈവവൈവിധ്യം അഭൂതപൂർവമായവിധം വളരുകയും ചെയ്തു.

മോർഡിയൽ സ്ട്രാറ്റയിലെ ഫോസിലുകളുടെ ഈ പെട്ടെന്നുള്ള പ്രത്യക്ഷപ്പെടൽ 19-ാം ശതകത്തിന്റെ മധ്യകാലഘട്ടങ്ങളിൽത്തന്നെ തിരിച്ചറിയപ്പെട്ടിരുന്നു. പരിണാമ സിദ്ധാന്തത്തിനെതിരായി ഉന്നയിക്കപ്പെടാനിടയുള്ള ശക്തമായ തെളിവ് കാംബ്രിയൻ ഫോസിലുകളിൽനിന്ന് ഉയർന്നു വന്നേക്കാം എന്ന് ആശങ്കപ്പെട്ടിരുന്നു. കാംബ്രിയൻ വിസ്ഫോടനം എന്ന ആശയത്തിന്റെ ദീർഘകാലത്തെ ചരിത്രത്തിൽ ഉന്നയിക്കപ്പെടുന്നതും ഉത്തരം തേടേണ്ടതുമായ ചോദ്യങ്ങൾ മൂന്നാണ്. ഫോസിലുകളുടെ ലഭ്യതയിൽ അഭൂതപൂർവമായ വർധനവ് യഥാർഥത്തിൽ ജൈവലോകത്തെ ഒരു വൈവിധ്യത്തിന്റെ വർധനവായും കൂടുതൽ സങ്കീർണമായ ജീവരൂപങ്ങളുടെ ഉദ്ഭവകാലഘട്ടമായും കണക്കാക്കാമോ എന്നതാണ് ആദ്യത്തെ ചോദ്യം. അങ്ങനെ കണക്കാക്കുന്നത് യഥാർഥമാണെങ്കിൽ എന്താവാം അത്തരമൊരു വൈവിധ്യവത്കരണത്തിന്റെ കാരണം ? ഇങ്ങനെ ഒരു വലിയ വിസ്ഫോടനത്തെ ജീവന്റെ ഉദ്ഭവ പരിണാമങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തി എങ്ങനെ വിലയിരുത്തും ? ഫോസിൽ തെളിവുകളുടെ അഭാവത്തിൽ വേണം ഈ മൂന്ന് ചോദ്യ ങ്ങളുടെയും ഉത്തരം തേടേണ്ടത്.

അന്വേഷണത്തിന്റെ ചരിത്രം 

ഫോസിൽ രേഖകളിൽ ഒരു പ്രത്യേക കാലഘട്ടത്തിൽ വളരെ നാടകീയമായ വിധത്തിലുള്ള വർധനവ് കാണുന്നു എന്നു നിരീക്ഷിച്ച ആദ്യ ഭൗമശാസ്ത്രജ്ഞൻ ബക്ക് ലൻഡ് ആണ്. ഈ വിഷയം ചർച്ച ചെയ്യാൻ ഡാർവിൻ ദ് ഒറിജിൻ ഒഫ് സ്പീഷീസിൽ കാര്യമായ സ്ഥലം നീക്കിവച്ചിരുന്നു. ചാൾസ് വാൽക്കോട്ട് എന്ന അമേരിക്കൻ ഫോസിൽ വിജ്ഞാനി ഫോസിൽ രേഖകളിൽ തെളിവുകളവശേഷിക്കാത്ത ഒരു കാലമുണ്ടെന്നും അതിന്റെ പേര് ലിപ്പാലിയൻ (Lipalian) എന്നാണെന്നും അക്കാലത്താണ് കാംബ്രിയൻ കാലഘട്ടത്തിലെ ഫോസിലുകളിൽ കാണുന്ന ജീവികൾ യഥാർഥത്തിൽ പരിണമിച്ചതെന്നും സമർഥിച്ചിട്ടുണ്ട്. വളരെ അടുത്തകാലത്തായി ആസ്റ്റ്രേലിയയിൽ നിന്നും സാമാറ്റോലൈറ്റുകൾ എന്ന സൂക്ഷ്മജീവികളുടെ കോളനികളെക്കുറിച്ച് അറിവുകൾ തരുന്ന, 3550 ദശലക്ഷം വർഷത്തോളം പഴക്കമുള്ള ഫോസിലുകൾ ലഭിക്കുകയുണ്ടായി.

ചൈനയിൽ നിന്നും മൊണ്ടാനയിൽനിന്നും ചെടികളും ഫംഗസുകളും പരിണമിച്ചുണ്ടായ യുകാരിയോട്ടിക് കോശങ്ങളുടെ സങ്കീർണ രൂപങ്ങളെ സംബന്ധിക്കുന്ന ഫോസിലുകൾ ലഭ്യമായിട്ടുണ്ട്. അതിന് 1400 ദശലക്ഷം വർഷത്തോളം പഴക്കമുണ്ട്. 1970-കളിൽ ഹാരി. ബി. വിറ്റിങ്ടണും (Harry. B. Wittington) കൂട്ടരും ചേർന്ന് കാംബ്രിയൻ ഫോസിലുകളെ കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ പഠനവിധേയമാക്കി. ആ ഫോസിൽ ജീവികളിൽ പലതിനും ഇന്നുള്ള ജീവികളോട് വളരെ അകന്ന ബന്ധം മാത്രമാണുള്ളതെന്ന് വിറ്റിങ്ടൺ കണ്ടെത്തി. ഒപ്പാബിനിയ (Opabinia), വിവാക്സിയ (Wiwaxia) തുടങ്ങിയ വംശനാശം വന്ന ജീവികളുടെ പഠനമാണ് ഇത്തരം ഒരു നിഗമനത്തിലേക്കെത്താൻ അവരെ സഹായിച്ചത്.

കാംബ്രിയൻ കാലത്തിന് മുമ്പ്

സൂക്ഷ്മജീവികളുടെ കോളനികളായ സാമാറ്റോലൈറ്റുകൾ ആണ് കാംബ്രിയനു മുമ്പുള്ള കാലഘട്ടത്തെക്കുറിച്ച് അറിവ് തരുന്ന പ്രധാന ഫോസിൽ റെക്കോഡ്. 270 കോടി അഥവാ 2.7 ബില്യൺ വർഷം മുമ്പുണ്ടായതാണ് ഇതിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ. എന്നാൽ 125 കോടി വർഷമാകുമ്പോഴേക്കും അവയുടെ എണ്ണം സാരമായി കുറഞ്ഞ് വരുന്നത് കാണാം. മാളങ്ങളുണ്ടാക്കുന്ന ജീവികളുടെ സാന്നിധ്യമാണ് ഇതിനു കാരണമെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. അക്രിടാർക്കുകൾ (acritarchs) എന്നു വിളിക്കുന്ന ഒരു തരം സമുദ്ര ഫോസിലുകളാണ് പ്രീകാംബ്രിയൻ കാലഘട്ടത്തിൽ പ്രധാനം. 200 കോടി വർഷം മുമ്പ് പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടതിനുശേഷം ഏതാണ്ട് 100 കോടി വർഷം മുമ്പായപ്പോഴേക്കും അക്രിടാർക്കുകളുടെ എണ്ണത്തിലും വൈവിധ്യത്തിലും വലുപ്പത്തിലും രൂപത്തിന്റെ സങ്കീർണതയിലും വലിയ മുന്നേറ്റമുണ്ടായതായി കാണപ്പെടുന്നു. രൂപത്തിലെ സങ്കീർണതയുടെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രത്യേകത കൊമ്പുകളുടെയും മുള്ളുകളുടെയും ഒക്കെ എണ്ണത്തിലുണ്ടായ വൻ വർധനവാണ്. ഇരപിടുത്തത്തിന്റെയും രക്ഷപ്പെടലിന്റെയും തന്ത്രങ്ങളിൽ കാര്യമായ മാറ്റങ്ങൾ രൂപപ്പെട്ടിരുന്നു എന്നതിന് തെളിവാണിത്. നിയോപ്രോട്ടിറോസോയിക് കാലഘട്ടത്തിൽ നിന്നുള്ള ചെറുജീവികളിലും ഇതുപോലെ രക്ഷപ്പെടാനുള്ള വ്യത്യസ്ത തന്ത്രങ്ങൾ രൂപം കൊണ്ടതിന്റെ തെളിവുകൾ കാണുന്നുണ്ട്.

കാംബ്രിയൻ വിസ്ഫോടനത്തിന്റെ വിശദീകരണങ്ങൾ

കുറച്ചൊക്കെ സങ്കീർണത നിറഞ്ഞ ജീവികൾ പ്രീകാംബ്രിയൻ കാലഘട്ടങ്ങളിലും നിലനിന്നിരുന്നു എന്നു തെളിയിക്കുന്ന പല ഫോസിലും കിട്ടിയിട്ടുണ്ട് എങ്കിലും കാംബ്രിയൻ വിസ്ഫോടനം എന്ന ആശയത്തിന് അതൊന്നും തന്നെ വെല്ലുവിളി ഉയർത്തുന്നില്ല. അന്തരീക്ഷത്തിലുണ്ടായ മാറ്റങ്ങൾ, പാരിസ്ഥിതികമായ മാറ്റങ്ങൾ, ശരീരവികാസപരമായ മാറ്റങ്ങൾ എന്നീ മൂന്ന് ഘടകങ്ങളെ കേന്ദ്രീകരിച്ചാണ് കാംബ്രിയൻ വിസ്ഫോടനത്തിന് വിശദീകരണങ്ങൾ നല്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്. ആദിമ ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിൽ ഓക്സിജൻ സ്വതന്തമായി നിലനിന്നിരുന്നില്ല. ഇന്ന് നാം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഓക്സിജൻ മുഴുവനും കോടിക്കണക്കിനുവർഷത്തെ പ്രകാശ സംശ്ലേഷണത്തിന്റെ ഫലമായി രൂപം കൊണ്ടതാണ്. ഭൂമിയിൽ ജീവന്റെ ഉദ്ഭവം മുതലുള്ള വളർച്ചയുടെ ആദ്യഘട്ടങ്ങളിലെല്ലാം സ്വതന്ത ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യം പരിമിതമായിരുന്നതിനാലാണ് സങ്കീർണ ജീവരൂപങ്ങളിലേക്കുള്ള പരിണാമം സാധ്യമാകാതിരുന്നത്. സ്വതന്ത്ര ഓക്സിജന്റെ അളവ് പടിപടിയായി വർധിച്ച് ഒരു ഘട്ടത്തിലെത്തിയപ്പോൾ ജീവി കളുടെ ശാരീരിക ഘടനയെത്തന്നെ സ്വാധീ നിക്കുന്ന തരത്തിൽ അത് ഉയർന്നു. ഇത് വ്യത്യസ്തവും സങ്കീർണവുമായ ശാരീരിക ഘടന ജീവികളിൽ വികസിക്കുന്നതിലേക്കെത്തിച്ചു.

നിയോപ്രോട്ടിറോസോയിക്കിന്റെ അവസാനമായപ്പോഴേക്കും ഭൂമി ഹിമാവൃതമാകുകയും അത് അനേകം ജീവികളുടെ കൂട്ട വംശനാശത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്തു. അന്തരീക്ഷത്തിലും പരിസ്ഥിതിയിലുമുണ്ടായ മാറ്റം ജൈവവൈവിധ്യത്തിന്റെ വലിയ സാധ്യത തുറക്കുകയായിരുന്നു എന്നും അഭിപ്രായമുണ്ട്.

ഭ്രൂണത്തിന്റെ ഘട്ടങ്ങളിൽ സംഭവിച്ചേക്കാവുന്ന വളരെ ചെറിയ വ്യത്യാസങ്ങൾ പോലും പ്രായപൂർത്തിയായ ജീവിരൂപത്തിൽ വലിയ വൈവിധ്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കും. ഹോക്സ് ജീനുകൾ ആണ് ഇതിന്റെ ഏറ്റവും നല്ല ഉദാഹരണം. ജീവികളുടെ അവയവങ്ങളെ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പങ്ക് വഹിക്കുന്ന ജീനുകളാണ് ഹോക്സ് ജീനുകൾ. ലളിതമായ ചില മാറ്റ ങ്ങളുടെ ആകെത്തുക വലിയ പരിണാമത്തി ലേക്ക് നയിക്കുന്നു എന്ന ആശയമാണ് മറ്റൊരു വിശദീകരണം.

പരിസ്ഥിതിയിൽ വരുന്ന മാറ്റങ്ങൾ വിസ്ഫോടകരമായി ജൈവവൈവിധ്യത്തിൽ ഇടപെട്ടിട്ടുണ്ട് എന്നതിന് തെളിവുകളുണ്ട്. വ്യത്യസ്തതരം ജീവികൾ തമ്മിലുള്ള പരസ്പരാശ്രയത്വം, സഹജീവനം, അതിജീവനമത്സരം തുടങ്ങിയ പാരിസ്ഥിതിക ജീവിത സാഹചര്യങ്ങൾ ഒരു കാരണമാണ്. തന്നെ വേട്ടയാടാൻ വരുന്ന ജീവിയെ ഒഴിവാ ക്കിയോ തടഞ്ഞുനിർത്തിയോ രക്ഷപ്പെടാനുള്ള പോംവഴികൾ എന്ന നിലയിൽ ശരീരത്തിന്റെ ബാഹ്യപ്രകൃതിയിൽ പലതരം മാറ്റങ്ങൾ സംഭവിക്കാം. കാംബ്രിയൻ വിസ്ഫോടനം പ്രാഥമികമായും ജീവികളുടെ ബാഹ്യ പ്രകൃതിയിൽ സംഭവിച്ച മാറ്റങ്ങളെയാണ് വിശദീകരിക്കുന്നത്. കണ്ണിന്റെ വികാസത്തോടെ പ്രകൃതിയിലെ ഇര ഇരപിടിയൻ ബന്ധത്തിൽ അഭൂതപൂർവമായ വൈവിധ്യം സംഭവിച്ചു. കണ്ണുകൾ വികസിച്ചതോടെ ഇര പിടിയന്മാരെ എളുപ്പത്തിൽ തിരിച്ചറിയാനും ഒഴിഞ്ഞുമാറാനും ജീവികൾക്ക് കഴിയുന്നു. അതോടൊപ്പം ഇരപിടിക്കൽ രീതികൾക്കും മാറ്റംവരുന്നു. കാംബ്രിയൻ വിസ്ഫോടനകാലത്തിന്റെ മുഖമുദ്ര അതിജീവനത്തിനായി ഉടലെടുത്ത് കവചങ്ങൾ, കൊമ്പുകൾ, മുള്ളുകൾ തുടങ്ങിയവയുടെ സാന്നിധ്യമാണ്. അത്തരം ശരീരഘടന കൂടുതൽ ഫോസിലുകളെ അവശേഷിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. ഇക്കാരണത്താൽ കണ്ണുകളുടെ പരിണാമത്തിനുശേഷമുണ്ടായ ജൈവ വൈവിധ്യവത്കരണമായും കാംബ്രിയൻ വിസ്ഫോടനം വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്.

---