ปูมีวิวัฒนาการถึงห้าช่วง—เหตุใดรูปแบบเดียวกันจึงปรากฏให้เห็นในธรรมชาติอยู่เสมอ? PlatoBlockchain ข้อมูลอัจฉริยะ ค้นหาแนวตั้ง AI.

ปูวิวัฒนาการมาห้าครั้งแล้ว—เหตุใดรูปแบบเดียวกันจึงยังคงปรากฏอยู่ในธรรมชาติ

ชาลส์ ดาร์วินเชื่อว่าวิวัฒนาการสร้างขึ้น “รูปแบบที่ไม่มีที่สิ้นสุดที่สวยงามที่สุด” เป็นความรู้สึกที่ดี แต่ก็ไม่ได้อธิบายว่าทำไมวิวัฒนาการจึงสร้างปู

นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่ามี จำกัดสิ่งที่วิวัฒนาการสามารถทำได้ หรือถ้าดาร์วินมีความคิดที่ถูกต้อง ความจริงอาจอยู่ที่ไหนสักแห่งระหว่างทั้งสอง

แม้ว่าจำนวนของสปีชีส์อาจไม่มีขีดจำกัดดูเหมือนจะไม่มีขีดจำกัด แต่อาจมีข้อจำกัดว่าสปีชีส์เหล่านั้นสามารถวิวัฒนาการไปเป็นรูปแบบพื้นฐานได้กี่รูปแบบ วิวัฒนาการของสัตว์คล้ายปูอาจเป็นหนึ่งในตัวอย่างที่ดีที่สุด เนื่องจากพวกมันไม่ได้วิวัฒนาการเพียงครั้งเดียวเท่านั้น อย่างน้อยห้าครั้ง.

ปูอยู่ในกลุ่มของสัตว์จำพวกครัสเตเชียนที่เรียกว่า เดคาพอด—ตาม​ตัว​อักษร “สิบ​เท้า” เนื่องจาก​มี​ขา​เดิน​ห้า​คู่. สัตว์จำพวกเดคาพอดบางชนิด เช่น ล็อบสเตอร์และกุ้ง มีหน้าท้องที่หนาและมีกล้ามเนื้อ ซึ่งเป็นส่วนที่ใหญ่ของสัตว์ที่เรากิน ด้วยการสะบัดท้องอย่างรวดเร็ว กุ้งก้ามกรามสามารถยิงถอยหลังและหลบหนีผู้ล่าได้

ปูตรงกันข้าม มีอาการแน่นท้องซ่อนตัวอยู่ใต้ทรวงอกและกระดองที่แบนแต่กว้าง สิ่งนี้ทำให้พวกมันสามารถวิ่งเข้าไปในซอกหินเพื่อป้องกันตัวได้ Evolution โจมตีโซลูชันนี้ซ้ำแล้วซ้ำอีกเนื่องจากใช้งานได้ดีภายใต้สถานการณ์ที่คล้ายคลึงกัน

ห้ากลุ่มของ “ปู”

แมงดาทะเลวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษที่มีลักษณะคล้ายกุ้งก้ามกรามภายในอโนมูระ เครดิตรูปภาพ: CSIRO, CC BY

กลุ่มปูที่ใหญ่ที่สุดได้แก่ บราชูร่า (ปูแท้) รวมทั้งปูที่กินได้และปูม้าแอตแลนติก พวกเขามีบรรพบุรุษที่มีรูปร่างเหมือนปู บางชนิดมีวิวัฒนาการ "ถอยหลัง" และยืดท้องออกอีกครั้ง อีกกลุ่มใหญ่คือ Anomura (ปูเทียม) ซึ่งมีบรรพบุรุษที่ดูเหมือนกุ้งก้ามกรามมากกว่า

อย่างไรก็ตาม Anomura อย่างน้อยสี่กลุ่ม—ปูฟองน้ำ, ปูพอร์ซเลน, ปูคิงและชาวออสเตรเลีย ปูหินขน—ได้พัฒนาอย่างอิสระจนมีรูปร่างคล้ายปูในลักษณะเดียวกับปูที่แท้จริง เช่นเดียวกับปูที่แท้จริง ร่างกายที่กะทัดรัดของพวกมันมีการป้องกันที่ดีกว่า และสามารถเคลื่อนที่ไปด้านข้างได้เร็วกว่า

ซึ่งหมายความว่า "ปู" ไม่ใช่กลุ่มทางชีววิทยาที่แท้จริง พวกมันคือกลุ่มของกิ่งก้านในต้นเดคาพอดที่วิวัฒนาการให้มีลักษณะเหมือนกัน

ปูมีวิวัฒนาการถึงห้าช่วง—เหตุใดรูปแบบเดียวกันจึงปรากฏให้เห็นในธรรมชาติอยู่เสมอ? PlatoBlockchain ข้อมูลอัจฉริยะ ค้นหาแนวตั้ง AI.
ปูหินขน (Lomis hirta) เครดิตรูปภาพ: ทิม บินส์ / วิกิมีเดียคอมมอนส์, CC BY-SA

แต่ปูก็ไม่ใช่ข้อยกเว้น

สิ่งที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นในวิวัฒนาการของนกจากไดโนเสาร์มีขน ขนอาจวิวัฒนาการขึ้นมาเพื่อใช้เป็นฉนวน ดึงดูดคู่ครอง เพื่อป้องกันไข่ และอาจใช้เป็น "แห" สำหรับ จับเหยื่อ. หลายล้านปีต่อมา ขนนกก็ยาวขึ้นและคล่องตัวสำหรับการบิน

นักบรรพชีวินวิทยาไม่เห็นด้วยกับรายละเอียด แต่นกสมัยใหม่ (Neoaves) ทั้งหมดมีวิวัฒนาการมาจาก บรรพบุรุษที่อาศัยอยู่บนพื้นดิน หลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่กวาดล้างไดโนเสาร์ตัวอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ปีกขนนกและการบินก็วิวัฒนาการมาก่อนหน้านี้ในไดโนเสาร์กลุ่มอื่นๆ รวมถึง troodontids และ dromaeosaurs. บางส่วนเหล่านี้เช่น ไมโครแรพเตอร์มีสี่ปีก

ปูมีวิวัฒนาการถึงห้าช่วง—เหตุใดรูปแบบเดียวกันจึงปรากฏให้เห็นในธรรมชาติอยู่เสมอ? PlatoBlockchain ข้อมูลอัจฉริยะ ค้นหาแนวตั้ง AI.
ไมโครแรปเตอร์มีปีกสองคู่ เครดิตรูปภาพ: Fred Wierum / วิกิมีเดียคอมมอนส์

รีรันเทปแห่งชีวิต

น่าเสียดายที่เราไม่สามารถทำการทดลองเชิงวิวัฒนาการเพื่อดูว่าสิ่งเดิมยังคงเกิดขึ้นอยู่หรือไม่ เพราะนั่นต้องใช้เวลาหลายร้อยล้านปี แต่ประวัติศาสตร์ของชีวิตได้ทำบางอย่างที่คล้ายคลึงกันสำหรับเราแล้ว เมื่อสายเลือดที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดมีวิวัฒนาการและมีความหลากหลายในทวีปต่างๆ ในหลายกรณี บรรพบุรุษเหล่านี้มักมีวิธีแก้ปัญหาแบบเดียวกันหรือเกือบจะเหมือนกัน

หนึ่งในตัวอย่างที่ดีที่สุดคือกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมของเราเอง

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีชีวิตมีสองกลุ่มหลัก รก (รวมถึงเราด้วย) และกระเป๋าหน้าท้อง (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในถุงที่ให้กำเนิดลูกเล็กๆ) ทั้งสองกลุ่มวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษร่วมกันมากกว่า 100 ล้านปีก่อน, กระเป๋าหน้าท้องส่วนใหญ่ในออสเตรเลียและอเมริกาและรกที่อื่น

การแยกตัวนี้นำไปสู่การดำเนินการ "การทดลอง" ที่เกือบจะเป็นอิสระต่อกันสองครั้งเพื่อดูว่าจะทำอะไรได้บ้างกับแผนร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ตัวตุ่น หนู ตัวกินมด ตัวร่อน และแมวมีทั้งแบบที่มีกระเป๋าหน้าท้องและแบบรก มีแม้กระทั่งหมาป่ากระเป๋าหน้าท้อง (ไทลาซิน สูญพันธุ์ในปี พ.ศ. 1936) ซึ่งมีกะโหลกและฟันที่ตรงกับของหมาป่ารกในรายละเอียดที่น่าอัศจรรย์

ปูมีวิวัฒนาการถึงห้าช่วง—เหตุใดรูปแบบเดียวกันจึงปรากฏให้เห็นในธรรมชาติอยู่เสมอ? PlatoBlockchain ข้อมูลอัจฉริยะ ค้นหาแนวตั้ง AI.
กระโหลกของมาร์ซูเพียลไทลาซีน (ซ้าย) และพลาเซนทัลวูล์ฟ (ขวา) แสดงการบรรจบกันอย่างน่าทึ่ง แม้ว่าจะวิวัฒนาการแยกจากกันในทวีปต่างๆ

ไม่ใช่แค่รูปร่างของร่างกายเท่านั้นที่วิวัฒนาการอย่างอิสระ แต่ยังรวมถึงอวัยวะและโครงสร้างอื่นๆ ด้วย มนุษย์มี ตากล้องที่ซับซ้อน ด้วยเลนส์ ม่านตา และเรตินา ปลาหมึกและปลาหมึกซึ่งเป็นสัตว์จำพวกมอลลัสกาและมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับหอยทากและหอยกาบ ก็พัฒนาตากล้องด้วยส่วนประกอบเดียวกัน

ตาโดยทั่วไปอาจมีวิวัฒนาการอย่างอิสระจนถึง ครั้ง 40 ในสัตว์กลุ่มต่างๆ แม้แต่แมงกะพรุนกล่องที่ไม่มีสมองก็ยังมีดวงตาที่มีเลนส์อยู่ที่โคนหนวดทั้งสี่ของพวกมัน

ยิ่งค้นหาก็ยิ่งพบ โครงสร้างต่างๆ เช่น กราม ฟัน หู ครีบ ขา และปีก ล้วนพัฒนาอย่างเป็นอิสระต่อกันในต้นไม้แห่งชีวิตสัตว์

ไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าการบรรจบกันเกิดขึ้นในระดับโมเลกุลด้วย โมเลกุลออปซินในดวงตาที่เปลี่ยนโฟตอนของแสงเป็นพลังงานเคมีและทำให้มนุษย์มองเห็นได้ ลักษณะแน่นคล้ายแมงกะพรุนกล่องและพัฒนาไปในทางนั้นควบคู่กันไป ที่แปลกประหลาดไปกว่านั้น สัตว์ต่างๆ เช่น วาฬและค้างคาวต่างก็มียีนดังกล่าวมาบรรจบกัน เปิดใช้งาน echolocate.

มนุษย์มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวจริงหรือ?

หลายสิ่งที่เราชอบคิดว่าทำให้มนุษย์มีความพิเศษได้รับการคิดค้นขึ้นใหม่โดยวิวัฒนาการที่อื่น Corvids เช่นกาและกามีสติปัญญาในการแก้ปัญหาและพร้อมกับนกฮูก สามารถใช้เครื่องมือง่ายๆ.

ปลาวาฬและปลาโลมา มีโครงสร้างทางสังคมที่ซับซ้อนและสมองอันใหญ่ของพวกมันทำให้พวกมันสามารถพัฒนาภาษาได้ ปลาโลมาใช้เครื่องมือเช่นฟองน้ำในการ ปิดจมูกของพวกเขา ขณะที่พวกเขาหาอาหารตามก้นทะเลที่เต็มไปด้วยหิน Octopuses ยังใช้เครื่องมือและ เรียนรู้จากการดู จะเกิดอะไรขึ้นกับหมึกตัวอื่นๆ

ปูมีวิวัฒนาการถึงห้าช่วง—เหตุใดรูปแบบเดียวกันจึงปรากฏให้เห็นในธรรมชาติอยู่เสมอ? PlatoBlockchain ข้อมูลอัจฉริยะ ค้นหาแนวตั้ง AI.
Octopus marginatus ซ่อนตัวอยู่ระหว่างเปลือกหอยสองฝาจากติมอร์ตะวันออก เครดิตรูปภาพ: นิค ฮอบกู้ด, CC BY

หากสิ่งต่าง ๆ ยังคงพัฒนาในลักษณะเดียวกันบนโลกนี้ มีความเป็นไปได้ที่พวกมันอาจดำเนินไปตามแนวทางที่เกี่ยวข้องหากชีวิตมีวิวัฒนาการที่อื่นในจักรวาล อาจหมายถึง สิ่งมีชีวิตต่างดาวดูเป็นมนุษย์ต่างดาวน้อยลง และคุ้นเคยมากกว่าที่เราคาดคิด

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

เครดิตภาพ: Vastateparkstaff / วิกิมีเดียคอมมอนส์

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก Hub เอกพจน์