Krabben haben sich fünf Mal hintereinander entwickelt – warum tauchen in der Natur immer wieder dieselben Formen auf? PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikale Suche. Ai.

Krabben haben sich fünf Mal weiterentwickelt – warum tauchen immer wieder die gleichen Formen in der Natur auf?

Charles Darwin glaubte, dass die Evolution geschaffen wurde „endlose Formen am schönsten.“ Es ist ein nettes Gefühl, aber es erklärt nicht, warum die Evolution immer wieder Krabben macht.

Wissenschaftler haben sich lange gefragt, ob es solche gibt Grenzen dessen, was die Evolution leisten kann oder ob Darwin die richtige Idee hatte. Die Wahrheit mag irgendwo dazwischen liegen.

Während es keine Obergrenze für die Anzahl der sich entwickelnden Arten zu geben scheint, kann es Einschränkungen geben, in wie viele grundlegende Formen sich diese Arten entwickeln können. Die Evolution krabbenähnlicher Kreaturen ist vielleicht eines der besten Beispiele dafür, da sie sich nicht nur einmal entwickelt haben, sondern mindestens fünfmal.

Krabben gehören zu einer Gruppe von Krebstieren, die Krabben genannt werden Zehnfüßer– wörtlich „zehnfüßig“, da sie fünf Paar Laufbeine haben. Einige Zehnfußkrebse, wie Hummer und Garnelen, haben einen dicken, muskulösen Bauch, der den größten Teil des Tieres ausmacht, das wir essen. Mit einer schnellen Bauchbewegung können Hummer rückwärts abschießen und Raubtieren entkommen.

Krabben hingegen einen komprimierten Bauch haben, versteckt unter einem abgeflachten, aber erweiterten Thorax und einer Schale. Dadurch können sie sich zum Schutz in Felsspalten verkriechen. Die Evolution ist wiederholt auf diese Lösung gestoßen, weil sie unter ähnlichen Umständen gut funktioniert.

Fünf Gruppen von „Krabben“

Königskrabben entwickelten sich aus hummerähnlichen Vorfahren innerhalb der Anomura. Bildnachweis: CSIRO, CC BY

Die größte Krabbengruppe sind die Brachyura (echte Krabben) einschließlich der essbaren Krabbe und der Atlantischen blauen Krabbe. Sie hatten einen Vorfahren, der ebenfalls krabbenförmig war. Manche Arten haben sich „rückwärts“ entwickelt und ihren Hinterleib wieder gerade gemacht. Die andere große Gruppe sind die Anomura (falsche Krabben) mit einem Vorfahren, der eher wie ein Hummer aussah.

Jedoch mindestens vier Gruppen von Anomura—Schwammkrabben, Porzellankrabben, Königskrabben, und der Australier haarige Steinkrabbe– haben sich unabhängig voneinander zu einer krabbenähnlichen Form entwickelt, ähnlich wie die echten Krabben. Wie die echten Krabben sind ihre kompakten Körper defensiver und können sich schneller seitwärts bewegen.

Das bedeutet, dass „Krabben“ keine echte biologische Gruppe sind. Sie sind eine Ansammlung von Ästen im Dekapodenbaum, die sich so entwickelt haben, dass sie gleich aussehen.

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Haarige Steinkrabbe (Lomis hirta). Bildnachweis: Tim Binns / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Aber Krabben sind nicht die Ausnahme.

Etwas Ähnliches geschah bei der Evolution von Vögeln aus gefiederten Dinosauriern. Federn haben sich möglicherweise zuerst zur Isolierung entwickelt, um Partner anzuziehen, um Eier zu schützen und möglicherweise auch als „Netze“ für Beute fangen. Millionen von Jahren später wurden die Federn zum Fliegen verlängert und stromlinienförmig.

Paläontologen sind sich über die Details uneins, aber alle modernen Vögel (Neoaves) entwickelten sich aus bodenbewohnenden Vorfahren kurz nach dem Massensterben, das die anderen Dinosaurier ausgelöscht hat. Gefiederte Flügel und Flugwesen entwickelten sich jedoch auch früher in anderen Gruppen von Dinosauriern, darunter Troodontiden und Dromaeosaurier. Einige davon, wie MicroraptorSie hatte vier Flügel.

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Microraptors hatten zwei Flügelpaare. Bildnachweis: Fred Wierum / Wikimedia Commons

Das Band des Lebens erneut laufen lassen

Leider können wir keine Evolutionsexperimente durchführen, um zu sehen, ob die gleichen Dinge immer wieder passieren, weil das Hunderte von Millionen Jahren dauern würde. Aber die Geschichte des Lebens hat bereits etwas Ähnliches für uns getan, wenn sich eng verwandte Abstammungslinien auf verschiedenen Kontinenten entwickeln und diversifizieren. In vielen Fällen kamen diese Ahnenlinien immer wieder auf die gleichen oder nahezu identischen Problemlösungen.

Eines der besten Beispiele ist unsere eigene Gruppe, die Säugetiere.

Es gibt zwei Hauptgruppen lebender Säugetiere. Die Plazentatiere (einschließlich uns) und die Beuteltiere (ausgebeutelte Säugetiere, die winzige Junge zur Welt bringen). Beide Gruppen entwickelten sich aus demselben gemeinsamen Vorfahren heraus vor 100 Millionen Jahren, die Beuteltiere größtenteils in Australasien und Amerika und die Plazentatiere anderswo.

Diese Isolierung führte zu zwei fast unabhängigen Durchläufen des „Experiments“, um zu sehen, was man mit dem Körperplan von Säugetieren machen könnte. Es gibt Beuteltier- und Plazentaversionen von Maulwürfen, Mäusen, Ameisenbären, Segelflugzeugen und Katzen. Es gab sogar einen Beutelwolf (den Beutelwolf, 1936 ausgestorben), dessen Schädel und Zähne bis ins kleinste Detail mit denen des Plazentawolfs übereinstimmen.

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Die Schädel des Beutelwolfs (links) und des Plazentawolfs (rechts) zeigen eine bemerkenswerte Konvergenz, obwohl sie sich auf verschiedenen Kontinenten auseinander entwickelt haben.

Nicht nur Körperformen entwickeln sich selbstständig, sondern auch Organe und andere Strukturen. Menschen haben komplexe Kameraaugen mit Linse, Iris und Netzhaut. Tintenfische und Tintenfische, die Weichtiere sind und enger mit Schnecken und Muscheln verwandt sind, haben ebenfalls Kameraaugen mit denselben Komponenten entwickelt.

Augen können sich im Allgemeinen unabhängig voneinander bis zu entwickelt haben 40 mal in verschiedenen Tiergruppen. Sogar Würfelquallen, die kein Gehirn haben, haben Augen mit Linsen an der Basis ihrer vier Tentakel.

Je mehr wir suchen, desto mehr finden wir. Strukturen wie Kiefer, Zähne, Ohren, Flossen, Beine und Flügel entwickeln sich alle unabhängig voneinander über den Tierbaum des Lebens hinweg.

Vor kurzem entdeckten Wissenschaftler, dass Konvergenz auch auf molekularer Ebene stattfindet. Die Opsinmoleküle in den Augen, die Lichtphotonen in chemische Energie umwandeln und dem Menschen das Sehen ermöglichen, haben eine starke Ähnlichkeit mit denen in Würfelquallen, und sich so parallel entwickelt. Noch bizarrer ist, dass so unterschiedliche Tiere wie Wale und Fledermäuse eine bemerkenswerte Konvergenz in den Genen haben ermöglichen ihnen die Echoortung.

Sind Menschen wirklich einzigartig?

Viele der Dinge, von denen wir glauben, dass sie Menschen besonders machen, wurden anderswo durch die Evolution neu erfunden. Korviden wie Krähen und Raben haben Problemlösungsintelligenz und, zusammen mit Eulen, können einfache Werkzeuge verwenden.

Wale und Delfine komplexe soziale Strukturen haben, und ihr großes Gehirn erlaubte ihnen, Sprache zu entwickeln. Delfine verwenden Werkzeuge wie Schwämme dazu bedecken ihre Nasen während sie über steinigen Meeresboden nach Futter suchen. Kraken verwenden auch Werkzeuge und vom Zuschauen lernen was passiert mit anderen Tintenfischen.

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Octopus marginatus versteckt sich zwischen zwei Muscheln aus Osttimor. Bildnachweis: Nick Hobgood, CC BY

Wenn sich die Dinge hier auf der Erde auf ähnliche Weise entwickeln, besteht die Möglichkeit, dass sie auch einen ähnlichen Verlauf nehmen, wenn sich anderswo im Universum Leben entwickelt hat. Es könnte bedeuten Außerirdische sehen weniger fremd aus und vertrauter als wir erwarten.

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

Bild-Kredit: vastateparkstaff / Wikimedia Commons

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