Raki so se razvili petkrat - zakaj se v naravi vedno znova pojavljajo iste oblike? Podatkovna inteligenca PlatoBlockchain. Navpično iskanje. Ai.

Raki so se razvili petkrat - zakaj se v naravi vedno znova pojavljajo iste oblike?

Charles Darwin je verjel, da je evolucija ustvarila "neskončne oblike najlepše.” To je lepo mnenje, vendar ne pojasni, zakaj evolucija kar naprej ustvarja rakce.

Znanstveniki so se dolgo spraševali, ali obstajajo meje tega, kar lahko naredi evolucija ali če je imel Darwin pravo idejo. Resnica je morda nekje med obema.

Čeprav se zdi, da ni zgornje meje glede števila vrst, ki bi se lahko razvile, lahko obstajajo omejitve glede tega, v koliko osnovnih oblik se te vrste lahko razvijejo. Evolucija rakov podobnih bitij je morda eden najboljših primerov tega, saj se niso razvila le enkrat, ampak vsaj petkrat.

Raki spadajo v skupino rakov, imenovano deseteronožci— dobesedno »deset nog«, saj imajo pet parov hodalnih nog. Nekateri deseteronožci, kot so jastogi in kozice, imajo debel, mišičast trebuh, ki je glavnina živali, ki jo jemo. S hitrim zamahom trebuha se lahko jastogi odženejo nazaj in pobegnejo plenilcem.

Rakovice, nasprotno, imajo stisnjen trebuh, pospravljeno pod sploščenim, a razširjenim prsnim košem in lupino. To jim omogoča, da se za zaščito potopijo v skalne razpoke. Evolucija je večkrat naletela na to rešitev, ker dobro deluje v podobnih okoliščinah.

Pet skupin "rakov"

Kraljevski raki so se razvili iz jastogom podobnih prednikov znotraj Anomure. Avtorstvo slike: CSIRO, CC BY

Največja skupina rakov so Brachyura (prave rakovice), vključno z užitno rakovico in atlantsko modro rakovico. Imeli so prednika, ki je bil prav tako v obliki raka. Nekatere vrste so se razvile "nazaj" in spet poravnale svoj trebuh. Druga velika skupina so Anomura (lažni raki), s prednikom, ki je bil bolj podoben jastogu.

Vendar vsaj štiri skupine Anomura-gobice, porcelanaste rakovice, kraljevi raki, in avstralski dlakavi kamen rak— so se neodvisno razvili v rakovico podobno obliko na skoraj enak način kot pravi raki. Tako kot pri pravih rakih so njihova kompaktna telesa bolj obrambna in se lahko hitreje premikajo vstran.

To pomeni, da "rakovice" niso prava biološka skupina. So zbirka vej deseteronožnega drevesa, ki so se razvile tako, da izgledajo enako.

Raki so se razvili petkrat - zakaj se v naravi vedno znova pojavljajo iste oblike? Podatkovna inteligenca PlatoBlockchain. Navpično iskanje. Ai.
Dlakavi kameni rak (Lomis hirta). Avtorstvo slike: Tim Binns / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Toda raki niso izjema.

Nekaj ​​podobnega se je zgodilo pri evoluciji ptic iz pernatih dinozavrov. Perje se je morda najprej razvilo za izolacijo, za privabljanje partnerjev, za zaščito jajc in morda tudi kot "mreže" za lovljenje plena. Milijone let kasneje se je perje podaljšalo in poenostavilo za letenje.

Paleontologi se ne strinjajo glede podrobnosti, vendar so se vse sodobne ptice (Neoaves) razvile iz prizemnih prednikov takoj po množičnem izumrtju, ki je izbrisalo druge dinozavre. Vendar pa so se pernata krila in let razvili prej tudi pri drugih skupinah dinozavrov, vključno z troodontidi in dromeozavri. Nekatere od teh, npr Microraptor, je imel štiri krila.

Raki so se razvili petkrat - zakaj se v naravi vedno znova pojavljajo iste oblike? Podatkovna inteligenca PlatoBlockchain. Navpično iskanje. Ai.
Mikroraptorji so imeli dva para kril. Avtorstvo slike: Fred Wierum / Wikimedia Commons

Ponovno predvajanje traku življenja

Na žalost ne moremo izvajati evolucijskih poskusov, da bi ugotovili, ali se iste stvari dogajajo še naprej, ker bi to trajalo na stotine milijonov let. Toda zgodovina življenja je že naredila nekaj podobnega za nas, ko se tesno povezane linije razvijajo in diverzificirajo na različnih celinah. V mnogih primerih so te linije prednikov vedno znova prišle do enakih ali skoraj enakih rešitev za težave.

Eden najboljših primerov je naša lastna skupina, sesalci.

Obstajata dve veliki skupini živih sesalcev. Placentalne (vključno z nami) in vrečarji (sesalci z vrečami, ki skotijo ​​majhne mladiče). Obe skupini sta se razvili iz istega skupnega prednika Pred 100 milijoni let, vrečarji večinoma v Avstralaziji in Ameriki ter placentalni drugod.

Ta izolacija je pripeljala do dveh skoraj neodvisnih izvedb »eksperimenta«, da bi ugotovili, kaj bi lahko naredili s telesnim načrtom sesalca. Obstajajo vrečarske in placentne različice krtov, miši, mravljinčarjev, jadralnih letal in mačk. Obstajal je celo vrečasti volk (tilacin, izumrl leta 1936), katerega lobanja in zobje se v osupljivih podrobnostih ujemajo z lobanjo in zobmi placentnega volka.

Raki so se razvili petkrat - zakaj se v naravi vedno znova pojavljajo iste oblike? Podatkovna inteligenca PlatoBlockchain. Navpično iskanje. Ai.
Lobanji vrečarskega tilacina (levo) in placentnega volka (desno) kažeta osupljivo konvergenco, čeprav sta se razvijali narazen na različnih celinah.

Samostojno se ne razvijajo samo telesne oblike, ampak tudi organi in druge strukture. Ljudje imajo kompleksne oči kamere z lečo, šarenico in mrežnico. Lignji in hobotnice, ki so mehkužci in so tesneje povezani s polži in školjkami, so prav tako razvili oči fotoaparata z enakimi komponentami.

Oči na splošno so se morda razvile neodvisno do 40 krat v različnih skupinah živali. Tudi škatlaste meduze, ki nimajo možganov, imajo oči z lečami na dnu štirih lovk.

Več kot iščemo, več najdemo. Strukture, kot so čeljusti, zobje, ušesa, plavuti, noge in krila, se razvijajo neodvisno po živalskem drevesu življenja.

Nedavno so znanstveniki odkrili, da se konvergenca dogaja tudi na molekularni ravni. Molekule opsina v očeh, ki pretvarjajo fotone svetlobe v kemično energijo in ljudem omogočajo vid, imajo a zelo podobna meduzam v škatli, in se tako razvijal vzporedno. Še bolj nenavadno je, da imajo tako različne živali, kot so kiti in netopirji, osupljivo konvergenco v genih, ki omogočiti eholokacijo.

Ali smo ljudje res edinstveni?

Veliko stvari, za katere radi mislimo, da delajo ljudi posebne, je evolucija ponovno izumila drugje. Corvids, kot so vrane in krokarji, imajo inteligenco za reševanje problemov in, skupaj s sovami, zna uporabljati preprosta orodja.

Kiti in delfini imajo zapletene družbene strukture, njihovi veliki možgani pa so jim omogočili razvoj jezika. Delfini uporabljajo orodja, kot so gobe pokriti nosove medtem ko iščejo hrano po kamnitem morskem dnu. Hobotnice uporabljajo tudi orodja in učiti iz gledanja kaj se zgodi z drugimi hobotnicami.

Raki so se razvili petkrat - zakaj se v naravi vedno znova pojavljajo iste oblike? Podatkovna inteligenca PlatoBlockchain. Navpično iskanje. Ai.
Octopus marginatus, ki se skriva med dvema školjkama iz Vzhodnega Timorja. Avtorstvo slike: Nick Hobgood, CC BY

Če se stvari tukaj na Zemlji še naprej razvijajo na podoben način, obstaja možnost, da sledijo sorodnemu poteku, če se je življenje razvilo drugje v vesolju. Lahko pomeni nezemeljska bitja so videti manj tuja in bolj poznan, kot pričakujemo.

Ta članek je ponovno objavljen Pogovor pod licenco Creative Commons. Preberi Originalni članek.

Kreditno slike: vastateparkstaff / Wikimedia Commons

Časovni žig:

Več od Središče singularnosti