A rákok öt külön alkalommal fejlődtek ki – Miért jelennek meg továbbra is ugyanazok a formák a természetben? PlatoBlockchain adatintelligencia. Függőleges keresés. Ai.

A rákok öt külön alkalommal fejlődtek ki – Miért jelennek meg továbbra is ugyanazok a formák a természetben?

Charles Darwin úgy gondolta, hogy az evolúció teremtette megvégtelen formák legszebb.” Szép érzés, de nem magyarázza meg, hogy az evolúció miért csinál folyton rákot.

A tudósok régóta azon töprengenek, hogy vannak-e ilyenek korlátai annak, amit az evolúció tehet vagy ha Darwinnak jó ötlete volt. Az igazság valahol a kettő között lehet.

Bár úgy tűnik, hogy nincs korlát a fejlődő fajok számának, korlátozások vonatkozhatnak arra, hogy ezek a fajok hány alapvető formává fejlődhetnek. A rákszerű lények evolúciója lehet az egyik legjobb példa erre, hiszen nem csak egyszer, hanem legalább ötször.

A rákok az úgynevezett rákfélék csoportjába tartoznak tízlábúak– szó szerint „tízlábú”, mivel öt pár járólábuk van. Egyes tízlábúaknak, például a homárnak és a garnélaráknak vastag, izmos hasa van, ami az általunk fogyasztott állat nagy része. Egy gyors mozdulattal a homárok hátrafelé lőhetnek, és elmenekülhetnek a ragadozók elől.

A rákok ezzel szemben, összenyomott a hasa, lapított, de kiszélesedett mellkas és héj alá bújva. Ez lehetővé teszi számukra, hogy a sziklahasadékokba zuhanjanak védelme érdekében. Az evolúció többször is rátalált erre a megoldásra, mert jól működik hasonló körülmények között.

Öt „rákcsoport”

A királyrákok homárszerű őseikből fejlődtek ki az Anomurán belül. A kép forrása: CSIRO, CC BY

A legnagyobb rákcsoport a Brachyura (igazi rákok), beleértve az ehető rákot és az atlanti kékrákot. Volt egy ősük, aki szintén rák alakú volt. Egyes fajok „visszafelé” fejlődtek, és ismét kiegyenesítették a hasukat. A másik nagy csoport az Anomura (hamis rákok), amelynek őse inkább homárnak tűnt.

Azonban legalább négy Anomura csoport –szivacsrákok, porcelán rákok, királyrák, és az ausztrál szőrös kőrák– egymástól függetlenül rákszerű formává fejlődtek, nagyjából ugyanúgy, mint az igazi rákok. Az igazi rákokhoz hasonlóan kompakt testük jobban védekezik, és gyorsabban tudnak oldalra mozogni.

Ez azt jelenti, hogy a „rákok” nem igazi biológiai csoport. Ezek a tízlábú fa ágainak gyűjteménye, amelyek ugyanúgy fejlődtek ki.

A rákok öt külön alkalommal fejlődtek ki – Miért jelennek meg továbbra is ugyanazok a formák a természetben? PlatoBlockchain adatintelligencia. Függőleges keresés. Ai.
Szőrös kőrák (Lomis hirta). Kép jóváírása: Tim Binns / Wikimedia Commons, CC BY-SA

De a rákok nem kivételek.

Valami hasonló történt a madarak tollas dinoszauruszokból való evolúciójában. A tollak először szigetelésre, társak vonzására, tojások védelmére, esetleg „hálóként” fejlődhettek ki. zsákmányt fogni. Évmilliókkal később a tollak megnyúltak és áramvonalasabbá váltak a repüléshez.

A paleontológusok nem értenek egyet a részletekkel kapcsolatban, de minden modern madár (Neoaves) abból fejlődött ki. földön élő ősök közvetlenül a tömeges kihalás után, amely kiirtotta a többi dinoszauruszt. A tollas szárnyak és a repülés azonban korábban a dinoszauruszok más csoportjaiban is kialakult, köztük troodontidok és dromaeosaurusok. Ezek egy része, pl Microraptor, négy szárnya volt.

A rákok öt külön alkalommal fejlődtek ki – Miért jelennek meg továbbra is ugyanazok a formák a természetben? PlatoBlockchain adatintelligencia. Függőleges keresés. Ai.
A mikroraptoroknak két pár szárnyuk volt. Kép jóváírása: Fred Wierum / Wikimedia Commons

Az Életszalag újrafuttatása

Sajnos nem tudunk evolúciós kísérleteket lefolytatni, hogy megnézzük, ugyanazok a dolgok történnek-e folyamatosan, mert ez több száz millió évig tartana. De az élet története már csinált valami hasonlót, mint nálunk, amikor a különböző kontinenseken egymáshoz szorosan kapcsolódó leszármazási vonalak alakulnak ki és diverzifikálódnak. Sok esetben ezek az ősi vonalak ismételten ugyanazokkal vagy csaknem azonos megoldásokkal álltak elő a problémákra.

Az egyik legjobb példa saját csoportunk, az emlősök.

Az élő emlősöknek két nagy csoportja van. A méhlepények (köztük mi is) és az erszényesek (zacskós emlősök, akik apró fiatalokat szülnek). Mindkét csoport ugyanabból a közös ősből fejlődött ki 100 millió évvel ezelőtt, az erszényesek nagyrészt Ausztráliában és Amerikában, máshol pedig a méhlepények.

Ez az elszigeteltség a „kísérlet” két szinte független futtatásához vezetett, hogy megtudjuk, mit lehet tenni az emlőstest tervével. Léteznek vakondok, egerek, hangyászok, vitorlázók és macskák erszényes és méhlepényes változatai. Még egy erszényes farkas is volt (a tilacin, 1936-ban kihalt), amelynek koponyája és fogai elképesztő részletességgel egyeznek a placenta farkaséval.

A rákok öt külön alkalommal fejlődtek ki – Miért jelennek meg továbbra is ugyanazok a formák a természetben? PlatoBlockchain adatintelligencia. Függőleges keresés. Ai.
Az erszényes thylacin (balra) és a placenta farkas (jobbra) koponyái feltűnő konvergenciát mutatnak, annak ellenére, hogy a különböző kontinenseken külön fejlődtek.

Nemcsak a testformák fejlődnek önállóan, hanem a szervek és más struktúrák is. Az embereknek van összetett kameraszemek lencsével, írisszel és retinával. A tintahal és a polipok, amelyek puhatestűek, és közelebbről rokonok a csigákkal és kagylókkal, szintén ugyanazokkal az összetevőkkel fejlesztették ki a kameraszemeket.

A szemek általában egymástól függetlenül fejlődhettek ig 40 idők különböző állatcsoportokban. Még a dobozmedúzáknak is, amelyeknek nincs agyuk, a négy csápjuk tövénél lencsés szeme van.

Minél többet keresünk, annál többet találunk. Az olyan szerkezetek, mint az állkapocs, a fogak, a fülek, az uszonyok, a lábak és a szárnyak, egymástól függetlenül fejlődnek az élet állatfáján.

A közelmúltban a tudósok felfedezték, hogy a konvergencia molekuláris szinten is megtörténik. A szemekben lévő opszin molekulák, amelyek a fény fotonjait kémiai energiává alakítják, és lehetővé teszik az ember számára a látást szorosan hasonlítanak a dobozos medúzákhoz, és ezzel párhuzamosan fejlődött. Még furcsább, hogy az olyan különböző állatok, mint a bálnák és a denevérek, feltűnően konvergenciát mutatnak a génekben, lehetővé teszik számukra az echolokációt.

Valóban egyediek az emberek?

Sok olyan dologról, amiről azt gondoljuk, hogy az embereket különlegessé teszi, az evolúció máshol találta fel újra. Az olyan corvidok, mint a varjak és a hollók problémamegoldó intelligenciával rendelkeznek, és a baglyokkal együtt egyszerű eszközöket tud használni.

Bálnák és delfinek összetett társadalmi struktúrákkal rendelkeznek, és nagy agyuk lehetővé tette számukra a nyelv fejlesztését. A delfinek olyan eszközöket használnak, mint a szivacs takarják be az orrukat miközben a köves tengerfenéken takarmányoznak. A polipok is használnak eszközöket és tanulj a nézésből mi történik más polipokkal.

A rákok öt külön alkalommal fejlődtek ki – Miért jelennek meg továbbra is ugyanazok a formák a természetben? PlatoBlockchain adatintelligencia. Függőleges keresés. Ai.
Két kagyló között rejtőzködő Octopus marginatus Kelet-Timorból. Kép jóváírása: Nick Hobgood, CC BY

Ha a dolgok továbbra is hasonló módon fejlődnek itt a Földön, akkor fennáll annak a lehetősége, hogy hasonló módon alakulnak, ha az élet az univerzumban máshol alakult ki. Ez azt jelentheti a földönkívüli lények kevésbé tűnnek idegennek és ismerősebb, mint várnánk.

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

Kép: vastateparkstaff / Wikimedia Commons

Időbélyeg:

Még több Singularity Hub