Karol Darwin uważał, że ewolucja stworzyła „nieskończone formy najpiękniejsze”. To miłe uczucie, ale nie wyjaśnia, dlaczego ewolucja wciąż tworzy kraby.
Naukowcy od dawna zastanawiali się, czy istnieją granice tego, co może zrobić ewolucja albo czy Darwin miał rację. Prawda może leżeć gdzieś pośrodku.
Chociaż wydaje się, że nie ma limitu liczby gatunków, które mogą ewoluować, mogą istnieć ograniczenia co do liczby podstawowych form, w które te gatunki mogą ewoluować. Ewolucja stworzeń podobnych do krabów może być jednym z najlepszych tego przykładów, ponieważ wyewoluowały one nie raz, ale co najmniej pięć razy.
Kraby należą do grupy skorupiaków tzw dziesięcionogi—dosłownie „dziesięcionogi”, ponieważ mają pięć par chodzących nóg. Niektóre dziesięcionogi, takie jak homary i krewetki, mają gruby, muskularny brzuch, który stanowi większość zjadanych przez nas zwierząt. Szybkim machnięciem odwłoka homary mogą odskoczyć do tyłu i uciec przed drapieżnikami.
Kraby, dla kontrastu, mieć wciśnięty brzuch, schowany pod spłaszczoną, ale poszerzoną klatką piersiową i muszlą. To pozwala im schronić się w szczelinach skalnych w celu ochrony. Ewolucja wielokrotnie trafiała na to rozwiązanie, ponieważ sprawdza się ono dobrze w podobnych okolicznościach.
Pięć grup „krabów”
Największą grupą krabów są Brachyura (prawdziwe kraby), w tym krab jadalny i krab błękitny. Mieli przodka, który również miał kształt kraba. Niektóre gatunki ewoluowały „do tyłu” i ponownie wyprostowały swoje odwłoki. Inną dużą grupą są Anomura (fałszywe kraby), których przodek bardziej przypominał homara.
Jednak co najmniej cztery grupy Anomura—kraby gąbczaste, kraby porcelanowe, kraby królewskiei Australijczyk włochaty kamienny krab— niezależnie ewoluowały w formę podobną do kraba w podobny sposób, jak prawdziwe kraby. Podobnie jak prawdziwe kraby, ich zwarte ciała są bardziej defensywne i mogą szybciej poruszać się na boki.
Oznacza to, że „kraby” nie są prawdziwą grupą biologiczną. Są zbiorem gałęzi drzewa dekapodów, które ewoluowały, aby wyglądać tak samo.
Ale kraby nie są wyjątkiem.
Coś podobnego wydarzyło się w ewolucji ptaków z pierzastych dinozaurów. Pióra mogły najpierw ewoluować w celu izolacji, przyciągania partnerów, ochrony jaj i być może również jako „sieci” dla łapanie zdobyczy. Miliony lat później pióra wydłużyły się i nabrały kształtu umożliwiającego latanie.
Paleontolodzy nie zgadzają się co do szczegółów, ale wszystkie współczesne ptaki (Neoaves) wyewoluowały przodkowie mieszkający na ziemi tuż po masowym wymieraniu, które zniszczyło inne dinozaury. Jednak pierzaste skrzydła i lot wyewoluowały również wcześniej u innych grup dinozaurów, w tym troodonty i dromeozaury. Niektóre z nich, jak np Microraptor, miał cztery skrzydła.
Ponowne uruchomienie taśmy życia
Niestety, nie możemy przeprowadzić eksperymentów ewolucyjnych, aby sprawdzić, czy nadal dzieje się to samo, ponieważ zajęłoby to setki milionów lat. Ale historia życia zrobiła już dla nas coś podobnego do tego, kiedy blisko spokrewnione linie ewoluują i różnicują się na różnych kontynentach. W wielu przypadkach te linie przodków wielokrotnie wymyślały takie same lub prawie identyczne rozwiązania problemów.
Jednym z najlepszych przykładów jest nasza własna grupa, ssaki.
Istnieją dwie główne grupy żywych ssaków. Łożyska (w tym my) i torbacze (ssaki workowate, które rodzą małe młode). Obie grupy wyewoluowały od tego samego wspólnego przodka 100 milion lat temu, torbacze głównie w Australazji i obu Amerykach oraz łożyskowce w innych miejscach.
Ta izolacja doprowadziła do dwóch prawie niezależnych przebiegów „eksperymentu”, aby zobaczyć, co można zrobić z planem ciała ssaków. Istnieją torbacze i łożyskowe wersje kretów, myszy, mrówkojadów, szybowców i kotów. Był nawet wilk workowaty (tylakin, wymarły w 1936 roku), którego czaszka i zęby pasują do czaszki i zębów wilka łożyskowego w zadziwiających szczegółach.
Nie tylko formy ciała ewoluują niezależnie, ale także narządy i inne struktury. Ludzie mają złożone oczy kamery z soczewką, tęczówką i siatkówką. Kałamarnice i ośmiornice, które są mięczakami i są bliżej spokrewnione ze ślimakami i małżami, również wyewoluowały oczy kamery z tymi samymi składnikami.
Bardziej ogólnie oczy mogły ewoluować niezależnie do ok 40 czasy w różnych grupach zwierząt. Nawet meduzy pudełkowe, które nie mają mózgu, mają oczy z soczewkami u podstawy czterech macek.
Im więcej szukamy, tym więcej znajdujemy. Struktury takie jak szczęki, zęby, uszy, płetwy, nogi i skrzydła ewoluują niezależnie w zwierzęcym drzewie życia.
Niedawno naukowcy odkryli, że konwergencja zachodzi również na poziomie molekularnym. Cząsteczki opsyny w oczach, które przekształcają fotony światła w energię chemiczną i umożliwiają ludziom widzenie, mają tzw bardzo podobne do tych w meduzach pudełkowychi ewoluowały w ten sposób równolegle. Co jeszcze dziwniejsze, zwierzęta tak różne jak wieloryby i nietoperze mają uderzającą zbieżność genów umożliwić im echolokację.
Czy ludzie są naprawdę wyjątkowi?
Wiele rzeczy, które lubimy myśleć, czynią ludzi wyjątkowymi, zostało wymyślonych na nowo przez ewolucję gdzie indziej. Krukowate, takie jak wrony i kruki, mają inteligencję do rozwiązywania problemów i, podobnie jak sowy, potrafi posługiwać się prostymi narzędziami.
Wieloryby i delfiny mają złożone struktury społeczne, a ich duże mózgi pozwoliły im rozwinąć język. Delfiny używają do tego narzędzi takich jak gąbki zakrywać im nosy podczas gdy żerują na kamienistym dnie morskim. Ośmiornice również używają narzędzi i uczyć się obserwując co dzieje się z innymi ośmiornicami.
Jeśli rzeczy ewoluują w podobny sposób tutaj na Ziemi, istnieje możliwość, że mogą również podążać podobnym kursem, jeśli życie ewoluowało gdzie indziej we wszechświecie. To może oznaczać istoty pozaziemskie wyglądają na mniej obce i bardziej znajome, niż się spodziewamy.
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Kredytowych Image: Vastateparkstaff / Wikimedia Commons
