Krabid on arenenud viis korda – miks esinevad looduses samad vormid? PlatoBlockchaini andmete luure. Vertikaalne otsing. Ai.

Krabid on arenenud viis korda – miks esinevad looduses samad vormid?

Charles Darwin uskus, et evolutsioon lõi "lõputud vormid kõige ilusamad.” See on tore tunne, kuid see ei selgita, miks evolutsioon tekitab krabisid.

Teadlased on pikka aega mõelnud, kas neid on piirid sellele, mida evolutsioon võib teha või kui Darwinil oli õige idee. Tõde võib peituda kusagil nende kahe vahel.

Kuigi näib, et areneda võivate liikide arvul ei ole ülemmäära, võib olla piiranguid, kui paljudeks põhivormideks need liigid võivad areneda. Krabitaoliste olendite evolutsioon võib olla selle üks parimaid näiteid, kuna nad pole arenenud mitte ainult üks kord, vaid vähemalt viis korda.

Krabid kuuluvad koorikloomade rühma, mida nimetatakse kümnejalgsed— sõna otseses mõttes "kümne jalaga", kuna neil on viis paari kõndivaid jalgu. Mõnedel kümnejalgsetel, nagu homaaridel ja krevettidel, on paks lihaseline kõht, mis on suurem osa meie söödavast loomast. Kiire kõhuliigutusega võivad homaarid tagurpidi maha tulistada ja kiskjate eest põgeneda.

Seevastu krabid, on kokkusurutud kõht, asetatud lapik, kuid laienenud rindkere ja kesta alla. See võimaldab neil kaitseks kivipragudesse vajuda. Evolutsioon tabas seda lahendust korduvalt, kuna see toimib hästi sarnastes olukordades.

Viis rühma "krabisid"

Kuningkrabid arenesid välja homaarilaadsetest esivanematest Anomura piirkonnas. Pildi krediit: CSIRO, CC BY

Suurim krabirühm on Brachyura (tõelised krabid), sealhulgas söödav krabi ja Atlandi sinine krabi. Neil oli esivanem, kes oli samuti krabikujuline. Mõned liigid on arenenud "tagurpidi" ja oma kõhu uuesti sirgeks ajanud. Teine suur rühm on Anomura (võltskrabid), kelle esivanem nägi rohkem välja nagu homaar.

Kuid vähemalt neli Anomura rühma -käsnkrabid, portselanist krabid, kuningkrabid, ja austraallane karvane kivikrabi— on iseseisvalt arenenud krabilaadseks vormiks peaaegu samamoodi nagu tõelised krabid. Nagu tõelistel krabidel, on ka nende kompaktne keha rohkem kaitsevõimeline ja suudab kiiremini külgsuunas liikuda.

See tähendab, et "krabid" ei ole tõeline bioloogiline rühm. Need on kümnejalgse puu okste kogum, mis arenes välja samasuguseks.

Krabid on arenenud viis korda – miks esinevad looduses samad vormid? PlatoBlockchaini andmete luure. Vertikaalne otsing. Ai.
Karvane kivikrabi (Lomis hirta). Pildi krediit: Tim Binns / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Kuid krabid pole erand.

Midagi sarnast juhtus lindude arenemisel sulelistest dinosaurustest. Suled võisid esmalt areneda isoleerimiseks, kaaslaste meelitamiseks, munade kaitsmiseks ja võib-olla ka "võrkudena" saagi püüdmine. Miljoneid aastaid hiljem pikenesid suled ja muutusid lendamiseks sujuvamaks.

Paleontoloogid on üksikasjades eriarvamusel, kuid kõik kaasaegsed linnud (neoaves) arenesid välja maapealsed esivanemad vahetult pärast massilist väljasuremist, mis hävitas teised dinosaurused. Kuid sulelised tiivad ja lend arenesid varem välja ka teistes dinosauruste rühmades, sealhulgas troodontiidid ja dromaeosaurused. Mõned neist, nagu Microraptor, tal oli neli tiiba.

Krabid on arenenud viis korda – miks esinevad looduses samad vormid? PlatoBlockchaini andmete luure. Vertikaalne otsing. Ai.
Mikroraptoritel oli kaks paari tiibu. Pildi krediit: Fred Wierum / Wikimedia Commons

Elulindi taaskäivitamine

Kahjuks ei saa me evolutsioonilisi katseid läbi viia, et näha, kas samad asjad korduvad, sest selleks kuluks sadu miljoneid aastaid. Kuid elulugu on meie jaoks juba midagi sarnast teinud, kui omavahel tihedalt seotud suguvõsad arenevad ja mitmekesistuvad erinevatel kontinentidel. Paljudel juhtudel leidsid need esivanemate liinid probleemidele korduvalt samu või peaaegu identseid lahendusi.

Üks parimaid näiteid on meie oma rühm, imetajad.

Elusimetajaid on kaks peamist rühma. Platsentad (kaasa arvatud meie) ja kukkurloomad (kottitud imetajad, kes sünnitavad pisikesi poegi). Mõlemad rühmad arenesid välja samast ühisest esivanemast 100 miljonit aastat tagasi, langesloomad peamiselt Australaasias ja Ameerikas ning platsentad mujal.

See isolatsioon viis "katse" kahe peaaegu sõltumatuni, et näha, mida saaks imetajate kehaplaaniga teha. Muttide, hiirte, sipelgaõgijate, purilennukite ja kasside marsupiaalsed ja platsentalised versioonid on olemas. Seal oli isegi kukkurhunt (tülatsiin, suri välja 1936. aastal), mille kolju ja hambad ühtivad üllatavalt detailselt platsentahundi omadega.

Krabid on arenenud viis korda – miks esinevad looduses samad vormid? PlatoBlockchaini andmete luure. Vertikaalne otsing. Ai.
Marsupiaalse tülatsiini (vasakul) ja platsentahundi (paremal) koljud näitavad silmatorkavat lähenemist, hoolimata sellest, et nad arenevad erinevatel mandritel lahku.

Sõltumatult arenevad mitte ainult kehavormid, vaid ka elundid ja muud struktuurid. Inimestel on keerulised kaamerasilmad läätse, iirise ja võrkkestaga. Kalmaarid ja kaheksajalad, mis on molluskid ja on tihedamalt seotud tigude ja merekarpidega, arendasid samuti välja samade komponentidega kaamerasilmad.

Silmad võisid üldiselt areneda iseseisvalt kuni 40 korda erinevates loomarühmades. Isegi kastmeduusidel, kellel pole aju, on nende nelja kombitsa põhjas läätsedega silmad.

Mida rohkem me vaatame, seda rohkem leiame. Struktuurid, nagu lõuad, hambad, kõrvad, uimed, jalad ja tiivad, arenevad iseseisvalt kogu elupuul.

Hiljuti avastasid teadlased, et lähenemine toimub ka molekulaarsel tasandil. Opsiini molekulid silmades, mis muudavad valguse footonid keemiliseks energiaks ja võimaldavad inimestel näha, on a sarnasus karbis olevate meduusidega, ja arenes nii paralleelselt. Veelgi veidram on see, et nii erinevatel loomadel nagu vaalad ja nahkhiired on geenides silmatorkav lähenemine. võimaldada neil kajalokatsiooni leida.

Kas inimesed on tõesti ainulaadsed?

Paljud asjad, mis meile meeldib arvata, et muudavad inimesed eriliseks, on mujal evolutsiooni käigus uuesti leiutatud. Korvididel, nagu varestel ja ronkadel, on probleeme lahendamise intelligentsus ja koos öökullidega oskab kasutada lihtsaid tööriistu.

Vaalad ja delfiinid neil on keerulised sotsiaalsed struktuuridja nende suured ajud võimaldasid neil keelt arendada. Delfiinid kasutavad selleks selliseid tööriistu nagu käsnad katta oma nina kui nad otsivad toitu üle kivise merepõhja. Kaheksajalad kasutavad ka tööriistu ja vaatamisest õppida mis juhtub teiste kaheksajalgadega.

Krabid on arenenud viis korda – miks esinevad looduses samad vormid? PlatoBlockchaini andmete luure. Vertikaalne otsing. Ai.
Kahe karbi vahel peidus kaheksajalg marginatus Ida-Timorist. Pildi krediit: Nick Hobgood, CC BY

Kui asjad arenevad siin Maal sarnasel viisil, on võimalik, et need võivad järgida ka seotud kurssi, kui elu on arenenud mujal universumis. See võib tähendada maavälised olendid näevad vähem võõrad välja ja tuttavam, kui ootame.

See artikkel avaldatakse uuesti Vestlus Creative Commonsi litsentsi all. Loe algse artikli.

Image Credit: vastateparkstaff / Wikimedia Commons

Ajatempel:

Veel alates Singulaarsuse keskus