Die Kambriese ontploffing verwys na 'n tydperk sowat 538,8 MaMa: mega-annum, miljoen jaar gelede tydens die geologiese tydperk Kambrium van die vroeë Paleosoïkum, toe daar 'n skielike evolusionêre diversifikasie van meersellige lewe was en feitlik alle groot filums in die dierewêreld in die fossielrekord verskyn het. Dit het sowat 13Calibrating rates of early Cambrian evolution, Science 1993, 261(5126), s. 1293–1298. SA Bowring, JP Grotzinger, CE Isachsen, AH Knoll, SM Pelechaty, P Kolosov tot 25 Ma geduur en gelei tot die ontstaan van die meeste moderne dierefilums. Dit word ook die Kambriese uitspreiding, Kambriese diversifikasie of Biologiese Oerknal genoem.
Saam met dié voorval het 'n groot diversifikasie ook in ander groepe organismes plaasgevind.
Voor die vroeë Kambriese diversifikasie, rofweg 610 Ma gelede, was die meeste organismes relatief eenvoudig: Hulle het bestaan uit individuele selle of was klein meersellige organismes wat soms in kolonies voorgekom het. Namate die tempo van diversifikasie toegeneem het, het die verskeidenheid van lewe baie ingewikkelder geword en het dit soos vandag se lewensvorme begin lyk. Feitlik al die dierefilums van vandag het in dié tydperk ontstaan, insluitende die vroegste rugkoorddiere.
Volgens 'n geskrif in 2019 behoort die tydperk vervroeg te word om die laat Ediacarium in te sluit, toe nog 'n diverse biota met sagte liggame voorgekom en moontlik tot in die Kambrium voortbestaan het – eerder as net die kleiner tydraamwerk van die Kambriese ontploffing soos wat dit in die fossielrekord sigbaar is. Dié voorstel is gabaseer op die ontleding van chemikalieë wat die boustene sou lê vir 'n reeks diversifikasies wat met die Ediacarium begin en teen 'n volgehoue pas tot in die Kambrium voortgeduur het.
Geskiedenis Die blykbaar vinnige verskyning van fossiele in die Kambriese strata is in die 1840's deur die Engelse geoloog William Buckland opgemerk, en in sy boek van 1859 On the Origin of Species beskryf Charles Darwin die destyds onverklaarbare gebrek aan vroeë fossiele as een van die grootste probleme in sy teorie oor afkoms met stadige modifikasie deur natuurlike seleksie.
Die langdurige verwondering oor die blykbaar vinnige verskyning van die Kambriese fauna sonder enige duidelike voorlopers sentreer om drie sleutelpunte: of daar werklik 'n enorme diversifikasie van komplekse lewe oor 'n relatief kort tydperk in die vroeë Kambrium was, wat so 'n skielike verandering kon teweeggebring het en wat dit kan beteken vir die oorsprong van dierelewe. Vertolking is moeilik weens beperkte bewyse wat hoofsaaklik geskoei is op 'n onvolledige fossielrekord en chemiese tekens wat in die Kambriese rotse oor is.
thumb|links|190px|Darwin in 1878. Die eerste Kambriese fossiele wat ontdek is, is trilobiete, wat in 1698 deur die Walliese botanis Edward Lhuyd beskryf is. Hoewel hulle evolusionêre belangrikheid nie bekend was nie, het William Buckland (1784-1856) op grond van hulle gevorderde ouderdom besef 'n drastiese verandering het voorgekom in die fossielrekord aan die begin van wat ons nou die Kambrium noem. 19de-eeuse geoloë soos Adam Sedgwick en Roderick Murchison het die fossiele gebruik om rotsstrata te dateer, veral vir die vestiging van die periodes Kambrium en Siluur.
Teen 1859 was vooraanstaande geoloë soos Roderick Murchison oortuig daarvan dat dit wat toe die laagste Siluurstrata genoem is, die tekens getoon het van die oorsprong van lewe op aarde. Ander soos Charles Lyell het egter van hulle verskil. In On the Origin of Species skryf Darwin dié skielike verskyning van 'n afgesonderde groep trilobiete sonder enige skynbare voorlopers, en die afwesigheid van ander fossiele, is "ongetwyfeld van die ernstigste aard" onder die probleme in sy teorie oor natuurlike seleksie. Hy het geglo die vroeëre seë was vol lewende wesens, maar dat hulle fossiele nie ontdek is nie weens die onvolmaakthede van die fossielrekord. In die sesde uitgawe van sy boek brei hy uit oor die probleem: "Ek kan geen bevredigende verklaring gee oor hoekom ons nie ryk fossiele neerslae van hierdie veronderstelde vroeëre tydperke voor die Kambriese stelsel ontdek nie."
Vroeëre fossiele bewyse is wel intussen gevind. Die vroegste bewering oor wanneer lewe op aarde ontstaan het, is 3,85 Ga gelede:Ga: giga-annum, miljard jaar Rotse van dié ouderdom van Warrawoona, Australië, bevat na bewering fossiele stromatoliete, kort pilare wat deur kolonies mikroörganismes gevorm is. Buisvormige fossiele van komplekser eukariotiese selle, waarvan alle diere, plante en swamme opgebou is, is ontdek in rotse van 1,4 Ga gelede van China en Montana. Rotse van 580-543 Ma gelede bevat fossiele van Ediacarium-biota, organismes wat so groot is dat hulle waarskynlik meersellig was, maar hulle was anders as enige moderne organisme.
thumb|220px|Opabinia het die grootste enkele bydrae gelewer tot die moderne belangstelling in die Kambriese ontploffing. Die intense moderne belangstelling in die Kambriese ontploffing is ontketen deur die werk van die Britse paleontoloog Harry B. Whittington en sy kollegas, wat in die 1970's baie fossiele van die Burgess-skalie herontleed het. Hulle het tot die gevolgtrekking gekom dat verskeie net so kompleks, maar anders as enige moderne lewende diere, was.Whittington, H.B. (1979). Early arthropods, their appendages and relationships. In M.R. House (red.), The origin of major invertebrate groups (pp. 253–268). The Systematics Association Special Volume, 12. London: Academic Press. Dit was duidelik die algemeenste organisme, Marrella, was 'n geleedpotige, maar dit was nie lid van enige moderne Arthropoda-klas nie. Organismes soos die Opabinia met sy vyf oë en die stekelrige, slakagtige Wiwaxia was so anders as enigiets bekend dat Whittington se span aangeneem het hulle moet ander filums verteenwoordig wat blykbaar onverwant was aan enigiets wat vandag bestaan.
Die Amerikaanse paleontoloog Stephen Jay Gould se gewilde 1989-weergawe van sy werk Wonderful Life het die saak onder die publiek se aandag gebring en vrae gevra oor wat die ontploffing verteenwoordig. Hoewel Whittington en Gould se besonderhede aansienlik verskil het, het albei voorgestel alle moderne dierefilums het feitlik tegelykertyd in hierdie kort geologiese periode ontstaan. Dié siening het gelei tot 'n modernisering van Darwin se lewensboom en die teorie van onderbroke ewewig, wat Eldredge en Gould in die vroeë 1970's ontwikkel het en waarvolgens evolusie oor lang tydperke van feitlike stilstand voorgekom het, onderbreek deur kort tye van vinnige verandering.
Datering van die Kambrium Radiometriese datums vir 'n groot deel van die Kambrium, wat verkry is deur die ontleding van radioaktiewe elemente in rotse, het eers onlangs beskikbaar geraak, en net vir 'n paar streke.
Relatiewe datering (A was voor B) word gewoonlik as voldoende geag om evolusieprosesse te bestudeer, maar dit is ook moeilik weens die probleem om rotse van dieselfde ouderdom oor verskillende kontinente bymekaar te laat pas.e.g.
thumb|220px|Die superkontinent Gondwana in die laat Siluur, sowat 420 Ma. Datums of beskrywings van die volgorde van gebeure moet dus met versigtigheid bejeën word totdat beter data beskikbaar raak. In 2004 is die begin van die Kambrium gedateer van 542 miljoen jaar gelede (542 Ma) af. In 2012 is dit hersien tot 541 Ma en in 2022 weer tot 538,8 Ma.
Volgens 'n teorie het die Kambriese ontploffing gebeur gedurende die laaste fases van die opbou van die superkontinent Gondwana, wat plaasgevind het ná die Rodinië-opbreking, en het dit oorvleuel met die opening van die Iapetos-oseaan tussen Laurentia en Wes-Gondwana.
Die laaste Kambriese faunaprovinsie (deel kleiner as 'n faunastreek)"Provinsie" in die WAT. Aanlyn by viva-afrikaans.org (intekening nodig). Besoek op 31 Augustus 2023. is geleë rondom Gondwana, wat gestrek het van die lae noordelike breedtegrade tot die hoë suidelike breedtegrade, tot net voor die Suidpool. Teen die middel- en later tydperke van die Kambrium het voortgesette kontinentskuiwing die paleokontinente Laurentia, Baltica en Siberië in verskillende rigtings laat dryf.
Liggaamsfossiele Die fossiel van 'n organisme se liggaam is gewoonlik die soort bewys met die meeste inligting. Fossilering is egter 'n seldsame gebeurtenis en die meeste fossiele word deur erosie of metamorfose vernietig voordat hulle ontdek kan word. Die fossielrekord is dus baie onvolledig, veral vir vroeëre tye. Desondanks is hulle voldoende om die breër patrone van lewe se geskiedenis te bestudeer. Non-technical summary Sommige omgewings is ook beter in die bewaring van verskillende soorte organismes as ander. Verder bly net die deel van die organisme wat reeds gemineraliseer is, behoue soos die doppe van weekdiere. Omdat die meeste spesies sagte liggame het, vergaan hulle voordat hulle fossiele kan word. Twee derdes van die meer as 30 filums van lewende diere is nog nie as fossiele ontdek nie.
thumb|220px|Dié Marrella-spesimen illustreer hoe duidelik en gedetailleerd fossiele van die Burgess-skalie se sagteweefselafsettings is. Dit is ook die oudste bewys van vloeibare bloed in 'n dier. Die Kambriese fossielrekord bevat 'n ongewoon hoë aantal fossielryke afsettings wat sagte weefsel bewaar (lagerstätten). Dit laat paleontoloë toe om die interne anatomie van diere te ondersoek; in ander afsettings bly net die kloue, doppe, rugwerwels, ensovoorts agter – indien hulle wel bewaar bly. Die beste Kambriese lagerstätten is in China, Groenland, Kanada en Swede geleë.
Hoewel lagerstätten veel meer as ander fossielbeddens bewaar, is hulle allesbehalwe volledig. Omdat lagerstätten beperk word tot 'n klein omvang omgewings, soos waar modderstortings die liggame vinnig bedek het, word die meeste diere waarskynlik nie daar aangetref nie. Verder verteenwoordig die buitengewone toestande waardeur lagerstätten geskep word, moontlik nie normale lewensomstandighede nie. Boonop is die bekende Kambriese lagerstätten seldsaam en moeilik om te dateer, terwyl Prekambriese lagerstätten nog in besonderhede bestudeer moet word.
In 2019 is 'n "fantastiese" klomp lagerstätten, bekend as die Qingjiang-biota, ontdek in die provinsie Hubei in China. Meer as 20 000 fossiele spesimens is versamel, insluitende van baie diere met sagte liggame soos kwalle, seeanemone en wurms, sowel as sponse, rugkoorddiere en swamme. In sommige spesimens is die interne liggaamstrukture voldoende bewaar sodat sagte weefsel soos spiere, kieue, derms en oë gesien kon word. Die oorblyfsels is gedateer tot 518 Ma gelede en omtrent die helfte van die spesies wat ontdek is, was voorheen onbekend.
Spoorfossiele thumb|220px|Rusophycus en ander spoorfossiele uit die Gog-groep, Middel-Kambrium, Alberta, Kanada. Spoorfossiele bestaan hoofsaaklik uit spore en holtes, maar sluit ook ontlasting en merke wat deur kos en eet agtergelaat is, in. Spoorfossiele is besonder belangrik omdat hulle 'n databron verteenwoordig wat nie beperk is tot organismes met harde dele wat maklik fossileer nie, en dit is 'n aanduiding van diere se gedrag.
Baie spoorelemente dateer ook uit veel vroeër as die fossiele van die diere wat hulle kon agtergelaat het.e.g. Hulle kan dus van die vroegste fisieke bewyse van redelik komplekse diere (vergelykbaar met erdwurms) wees.
Geochemiese waarnemings Verskeie geochemiese aanduiders voorspel 'n drastiese verandering in die omgewing min of meer aan die begin van die Kambrium. Dit dui op 'n massauitsterwing of 'n enorme verwarming weens die vrystelling van metaanys.
Van die veranderings kan 'n rede van die Kambriese ontploffing weerspieël, maar hulle kon ook ontstaan het vanweë 'n toename in die vlak van biologiese aktiwiteit – 'n moontlike gevolg van die diversifikasie. Ondanks dié onsekerhede help die geochemiese bewyse wetenskaplikes fokus op teorieë wat strook met minstens een van die waarskynlike omgewingsveranderings.
Filogenetiese tegnieke