خرچنگ ها پنج بار جداگانه تکامل یافته اند - چرا همان اشکال در طبیعت ظاهر می شوند؟

چارلز داروین معتقد بود که تکامل "فرم های بی پایان زیباترین" این یک احساس خوب است، اما توضیح نمی دهد که چرا تکامل به ساختن خرچنگ ادامه می دهد.

دانشمندان مدتهاست که فکر می کنند آیا وجود دارد یا خیر محدودیت هایی برای آنچه تکامل می تواند انجام دهد یا اگر داروین ایده درستی داشت. حقیقت ممکن است جایی بین این دو باشد.

در حالی که به نظر نمی رسد سقفی برای تعداد گونه هایی که ممکن است تکامل یابند وجود داشته باشد، ممکن است محدودیت هایی در مورد اینکه آن گونه ها به چند شکل اساسی می توانند تکامل یابند وجود داشته باشد. تکامل موجودات خرچنگ مانند ممکن است یکی از بهترین نمونه های این باشد، زیرا آنها نه تنها یک بار بلکه یک بار تکامل یافته اند. حداقل پنج بار.

خرچنگ ها متعلق به گروهی از سخت پوستان به نام ده پا- به معنای واقعی کلمه "ده پا"، زیرا آنها پنج جفت پا راه رفتن دارند. برخی ده‌پاها، مانند خرچنگ دریایی و میگو، شکمی ضخیم و عضلانی دارند که بخش عمده‌ای از حیوانی است که ما می‌خوریم. خرچنگ ها با یک حرکت سریع شکم خود می توانند به سمت عقب شلیک کنند و از شکارچیان فرار کنند.

برعکس خرچنگ ها شکم فشرده داشته باشید، زیر قفسه سینه و پوسته صاف اما پهن شده قرار گرفته است. این به آنها اجازه می دهد تا برای محافظت در شکاف های سنگی فرو بروند. Evolution بارها و بارها به این راه حل ضربه زده است زیرا در شرایط مشابه به خوبی کار می کند.

پنج گروه خرچنگ

بزرگترین گروه خرچنگ ها هستند براکیورا (خرچنگ های واقعی) از جمله خرچنگ خوراکی و خرچنگ آبی اقیانوس اطلس. آنها اجدادی داشتند که به شکل خرچنگ نیز بود. برخی از گونه ها "به عقب" تکامل یافته اند و دوباره شکم خود را صاف کرده اند. گروه بزرگ دیگر آنومورا (خرچنگ های کاذب) هستند، با اجدادی که بیشتر شبیه خرچنگ بود.

با این حال، حداقل چهار گروه از آنومورا-خرچنگ اسفنجی, خرچنگ چینی, خرچنگ شاه، و استرالیایی خرچنگ سنگی مودار- به طور مستقل به شکلی شبیه خرچنگ به همان شکلی که خرچنگ های واقعی تکامل یافته اند. مانند خرچنگ های واقعی، بدن فشرده آنها دفاعی تر است و می تواند سریعتر به طرفین حرکت کند.

این بدان معنی است که "خرچنگ ها" یک گروه بیولوژیکی واقعی نیستند. آن‌ها مجموعه‌ای از شاخه‌های درخت ده‌پا هستند که تکامل یافته‌اند تا شبیه به هم باشند.

اما خرچنگ ها از این قاعده مستثنی نیستند.

چیزی مشابه در تکامل پرندگان دایناسورهای پردار اتفاق افتاد. پرها ممکن است ابتدا برای عایق‌سازی، جذب جفت، برای محافظت از تخم‌ها و احتمالاً به‌عنوان «تور» برای گرفتن طعمه. میلیون ها سال بعد، پرها برای پرواز دراز و روان شدند.

دیرینه شناسان در مورد جزئیات اختلاف نظر دارند، اما همه پرندگان مدرن (Neoaves) از اجداد زمین نشین درست پس از انقراض دسته جمعی که دایناسورهای دیگر را از بین برد. با این حال، بال‌های پردار و پرواز نیز زودتر در گروه‌های دیگر دایناسورها از جمله تکامل یافته‌اند ترودنتیدها و درومائئوسورها. برخی از این موارد مانند میکروراکتور، چهار بال داشت.

اجرای مجدد نوار زندگی

متأسفانه ما نمی‌توانیم آزمایش‌های تکاملی انجام دهیم تا ببینیم آیا همان اتفاقات ادامه می‌یابد، زیرا صدها میلیون سال طول می‌کشد. اما تاریخ زندگی قبلاً چیزی شبیه به آن را برای ما انجام داده است، زمانی که دودمان های نزدیک به هم در قاره های مختلف تکامل یافته و متنوع می شوند. در بسیاری از موارد، این دودمان اجدادی مکرراً راه حل های یکسان یا تقریباً مشابهی برای مشکلات ارائه کردند.

یکی از بهترین نمونه ها گروه خودمان، پستانداران است.

دو گروه عمده از پستانداران زنده وجود دارد. جفت ها (از جمله ما) و کیسه داران (پستانداران کیسه ای که بچه های کوچک به دنیا می آورند). هر دو گروه از یک جد مشترک تکامل یافته اند 100 میلیون سال پیشکیسه‌داران عمدتاً در استرالیا و آمریکا و جفت‌ها در جاهای دیگر هستند.

این جداسازی منجر به دو اجرای تقریباً مستقل از "آزمایش" شد تا ببینیم با طرح بدن پستانداران چه کاری می توان انجام داد. انواع کیسه دار و جفتی از خال، موش، مورچه خوار، گلایدر و گربه وجود دارد. حتی یک گرگ کیسه دار (تیلاسین، در سال 1936 منقرض شد) که جمجمه و دندان هایش با جزئیات شگفت انگیزی با گرگ جفت مطابقت دارد.

این تنها اشکال بدن نیستند که به طور مستقل تکامل می یابند، بلکه اندام ها و سایر ساختارها نیز تکامل می یابند. انسان ها دارند چشم های دوربین پیچیده با یک لنز، عنبیه و شبکیه چشم. ماهی مرکب و اختاپوس که نرم تن هستند و بیشتر با حلزون ها و صدف ها مرتبط هستند، چشم های دوربین را نیز با همین اجزا تکامل دادند.

چشم ها به طور کلی ممکن است به طور مستقل تکامل یافته باشند بار 40 در گروه های مختلف حیوانات حتی چتر دریایی جعبه ای که مغز ندارند، چشمانی با عدسی در پایه چهار شاخک خود دارند.

هر چه بیشتر نگاه کنیم، بیشتر پیدا می کنیم. ساختارهایی مانند آرواره ها، دندان ها، گوش ها، باله ها، پاها و بال ها همگی به طور مستقل در درخت جانوری زندگی تکامل می یابند.

اخیراً دانشمندان کشف کرده اند که همگرایی در سطح مولکولی نیز اتفاق می افتد. مولکول‌های اپسین در چشم‌ها که فوتون‌های نور را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کنند و انسان را قادر به دیدن می‌کنند، شباهت زیادی به چتر دریایی جعبه ای دارد، و به طور موازی به این ترتیب تکامل یافت. حتی عجیب‌تر از آن، حیواناتی به اندازه نهنگ‌ها و خفاش‌ها همگرایی قابل توجهی در ژن‌هایی دارند که آنها را قادر به اکولوکاسیون کنید.

آیا انسان ها واقعا منحصر به فرد هستند؟

بسیاری از چیزهایی که ما دوست داریم فکر کنیم انسان را خاص می کند، توسط تکامل در جاهای دیگر اختراع شده است. کورویدها مانند کلاغ ها و زاغ ها دارای هوش حل مسئله هستند و همراه با جغدها، می تواند از ابزارهای ساده استفاده کند.

نهنگ ها و دلفین ها ساختارهای اجتماعی پیچیده ای دارندو مغز بزرگ آنها به آنها اجازه داد تا زبان را توسعه دهند. دلفین ها از ابزارهایی مانند اسفنج استفاده می کنند بینی آنها را بپوشانند در حالی که آنها در کف دریاهای سنگی به جستجوی علوفه می پردازند. اختاپوس ها نیز از ابزار و از تماشا کردن یاد بگیرید چه اتفاقی برای اختاپوس های دیگر می افتد

اگر همه چیز در اینجا روی زمین به روش‌های مشابهی در حال تکامل باشد، این احتمال وجود دارد که اگر حیات در جای دیگری در جهان تکامل یافته باشد، مسیر مرتبطی را نیز دنبال کنند. ممکن است به این معنی باشد موجودات فرازمینی کمتر بیگانه به نظر می رسند و آشناتر از آنچه ما انتظار داریم.

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

تصویر های اعتباری: vastateparkstaff / Wikimedia Commons