I granchi si sono evoluti in cinque epoche diverse: perché in natura continuano ad apparire le stesse forme? Intelligenza dei dati PlatoBlockchain. Ricerca verticale. Ai.

I granchi si sono evoluti cinque volte diverse: perché le stesse forme continuano ad apparire in natura?

Charles Darwin credeva che l'evoluzione avesse creato "infinite forme più belle.” È un bel sentimento ma non spiega perché l'evoluzione continui a produrre granchi.

Gli scienziati si sono chiesti a lungo se ci sono limiti a ciò che l'evoluzione può fare o se Darwin avesse avuto l'idea giusta. La verità potrebbe trovarsi da qualche parte tra le due.

Sebbene non sembri esserci un limite al numero di specie che potrebbero evolversi, potrebbero esserci dei limiti al numero di forme fondamentali in cui queste specie possono evolversi. L'evoluzione delle creature simili a granchi può essere uno dei migliori esempi di questo, dal momento che si sono evoluti non solo una volta ma almeno cinque volte.

I granchi appartengono a un gruppo di crostacei chiamato decapodi—letteralmente “dieci piedi”, poiché hanno cinque paia di zampe che camminano. Alcuni decapodi, come aragoste e gamberetti, hanno un addome spesso e muscoloso, che è la maggior parte dell'animale che mangiamo. Con un rapido movimento del loro addome le aragoste possono sparare all'indietro e sfuggire ai predatori.

I granchi, al contrario, avere un addome compresso, nascosto sotto un torace e un guscio appiattiti ma allargati. Ciò consente loro di affondare nelle fessure della roccia per proteggersi. L'evoluzione si è ripetutamente imbattuta in questa soluzione perché funziona bene in circostanze simili.

Cinque gruppi di "granchi"

I granchi reali si sono evoluti da antenati simili a aragoste all'interno dell'Anomura. Credito immagine: CSIRO, CC BY

Il più grande gruppo di granchi è il Brachiura (veri granchi) compreso il granchio commestibile e il granchio blu dell'Atlantico. Avevano un antenato anch'esso a forma di granchio. Alcune specie si sono evolute "all'indietro" e hanno raddrizzato nuovamente l'addome. L'altro grande gruppo sono gli Anomura (falsi granchi), con un antenato che sembrava più un'aragosta.

Tuttavia, almeno quattro gruppi di Anomura...granchi spugna, granchi di porcellana, granchi realie l'australiano granchio di pietra peloso- si sono evoluti indipendentemente in una forma simile a un granchio più o meno allo stesso modo dei veri granchi. Come i veri granchi, i loro corpi compatti sono più difensivi e possono muoversi lateralmente più velocemente.

Ciò significa che i "granchi" non sono un vero gruppo biologico. Sono una raccolta di rami dell'albero decapode che si è evoluto per avere lo stesso aspetto.

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Granchio di pietra peloso (Lomis hirta). Credito immagine: Tim Binns/Wikimedia Commons, CC BY-SA

Ma i granchi non fanno eccezione.

Qualcosa di simile è accaduto nell'evoluzione degli uccelli dai dinosauri piumati. Le piume potrebbero essersi evolute per la prima volta per isolare, per attirare i compagni, per proteggere le uova e forse anche come "reti" per catturare la preda. Milioni di anni dopo, piume allungate e affusolate per volare.

I paleontologi non sono d'accordo sui dettagli, ma tutti gli uccelli moderni (Neoavi) si sono evoluti da antenati terrestri subito dopo l'estinzione di massa che spazzò via gli altri dinosauri. Tuttavia, anche le ali piumate e il volo si sono evoluti in precedenza in altri gruppi di dinosauri, incluso troodontidi e dromaeosauri. Alcuni di questi, come Microraptor, aveva quattro ali.

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I microraptor avevano due paia di ali. Credito immagine: Fred Wierum/Wikimedia Commons

Ri-eseguire il nastro della vita

Sfortunatamente non possiamo eseguire esperimenti evolutivi per vedere se le stesse cose continuano ad accadere perché ciò richiederebbe centinaia di milioni di anni. Ma la storia della vita ha già fatto qualcosa di simile per noi, quando lignaggi strettamente imparentati si evolvono e si diversificano in diversi continenti. In molti casi, queste linee ancestrali hanno ripetutamente trovato soluzioni uguali o quasi identiche ai problemi.

Uno dei migliori esempi è il nostro gruppo, i mammiferi.

Esistono due gruppi principali di mammiferi viventi. I placentali (incluso noi) ei marsupiali (mammiferi marsupi che danno alla luce piccoli piccoli). Entrambi i gruppi si sono evoluti dallo stesso antenato comune 100 milioni di anni fa, i marsupiali in gran parte in Australasia e nelle Americhe e i placentali altrove.

Questo isolamento ha portato a due esecuzioni quasi indipendenti dell '"esperimento" per vedere cosa si poteva fare con il piano corporeo dei mammiferi. Esistono versioni marsupiali e placentari di talpe, topi, formichieri, alianti e gatti. C'era persino un lupo marsupiale (il tilacino, estinto nel 1936), il cui cranio e i cui denti corrispondono a quelli del lupo placentare in un dettaglio sorprendente.

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I crani del tilacino marsupiale (a sinistra) e del lupo placentare (a destra) mostrano una sorprendente convergenza, nonostante si siano evoluti separatamente in diversi continenti.

Non sono solo le forme del corpo ad evolversi indipendentemente, ma anche organi e altre strutture. Gli umani hanno complessi occhi della fotocamera con lente, iride e retina. Anche i calamari e i polpi, che sono molluschi e più strettamente imparentati con lumache e vongole, hanno sviluppato occhi della fotocamera con gli stessi componenti.

Gli occhi più in generale possono essersi evoluti indipendentemente fino a volte 40 in diversi gruppi di animali. Anche le meduse scatola, che non hanno cervello, hanno occhi con lenti alla base dei loro quattro tentacoli.

Più cerchiamo, più troviamo. Strutture come mascelle, denti, orecchie, pinne, gambe e ali continuano a evolversi in modo indipendente attraverso l'albero della vita animale.

Più recentemente, gli scienziati hanno scoperto che la convergenza avviene anche a livello molecolare. Le molecole di opsina negli occhi che convertono i fotoni di luce in energia chimica e consentono agli esseri umani di vedere hanno un stretta somiglianza con quelli in scatola di meduse, e si è evoluto in questo modo in parallelo. Ancora più stranamente, animali così diversi come balene e pipistrelli hanno una sorprendente convergenza nei geni che consentire loro di ecolocalizzare.

Gli esseri umani sono davvero unici?

Molte delle cose che ci piace pensare rendano speciali gli esseri umani sono state reinventate dall'evoluzione altrove. I corvidi come corvi e corvi hanno intelligenza per la risoluzione dei problemi e, insieme ai gufi, può utilizzare strumenti semplici.

Balene e delfini hanno strutture sociali complesse, e il loro grande cervello ha permesso loro di sviluppare il linguaggio. I delfini usano strumenti come spugne per coprirsi il naso mentre foraggiano su fondali rocciosi. I polpi usano anche strumenti e imparare guardando cosa succede agli altri polpi.

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Octopus marginatus nascosto tra due conchiglie da Timor Est. Credito immagine: Nick Hobgood, CC BY

Se le cose continuano ad evolversi in modi simili qui sulla Terra, c'è la possibilità che possano anche seguire un corso correlato se la vita si è evoluta altrove nell'universo. Potrebbe significare gli esseri extraterrestri sembrano meno alieni e più familiare di quanto ci aspettiamo.

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

Immagine di credito: vastateparkstaff/Wikimedia Commons

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