Чарльз Дарвін вважав, що еволюція створила "нескінченні найкрасивіші форми.” Це приємне почуття, але воно не пояснює, чому еволюція продовжує створювати крабів.
Вчені довго гадали, чи існують обмеження того, що може зробити еволюція або якби Дарвін мав правильну ідею. Істина може бути десь між ними.
Хоча, здається, немає обмеження щодо кількості видів, які можуть еволюціонувати, можуть бути обмеження щодо того, скільки фундаментальних форм ці види можуть еволюціонувати. Еволюція крабоподібних істот може бути одним із найкращих прикладів цього, оскільки вони еволюціонували не один раз, а не менше п'яти разів.
Краби належать до групи ракоподібних т.зв десятиногі— буквально «десятиногі», оскільки вони мають п’ять пар ходильних ніг. Деякі десятиногі, як-от омари та креветки, мають товсте, мускулисте черевце, яке становить основну масу тварини, яку ми їмо. Швидким помахом живота омари можуть кинутися назад і втекти від хижаків.
Краби, навпаки, мати стислий живіт, захована під сплощеною, але розширеною грудною кліткою та панциром. Це дозволяє їм ховатися в ущелинах скель для захисту. Еволюція неодноразово використовувала це рішення, оскільки воно добре працює за схожих обставин.
П'ять груп «Крабів»
Найбільшою групою крабів є Брачюра (справжні краби), включаючи їстівного краба та атлантичного блакитного краба. У них був предок, який також мав форму краба. Деякі види еволюціонували «назад» і знову випрямили черевце. Іншою великою групою є аномура (помилкові краби), предок яких більше нагадував омара.
Однак принаймні чотири групи Anomura—губчасті краби, порцелянові краби, королі краби, і австралійський волохатий кам'яний краб— незалежно еволюціонували до крабоподібної форми майже так само, як справжні краби. Як і у справжніх крабів, їхні компактні тіла мають більший захист і можуть рухатися вбік швидше.
Це означає, що «краби» не є справжньою біологічною групою. Вони являють собою набір гілок десятиногого дерева, які еволюціонували, щоб виглядати однаково.
Але краби не є винятком.
Щось подібне сталося в еволюції птахів від пернатих динозаврів. Можливо, пір’я спочатку розвинулося для ізоляції, для залучення партнерів, для захисту яєць і, можливо, також як «сітки» для ловля здобичі. Через мільйони років пір’я подовжилось і стало обтічним для польоту.
Палеонтологи розходяться в думках щодо деталей, але всі сучасні птахи (Neoaves) еволюціонували з наземні предки відразу після масового вимирання, яке знищило інших динозаврів. Однак оперені крила і політ також розвинулися раніше в інших групах динозаврів, в тому числі троодонтидів і дромеозаврів. Деякі з них, наприклад Мікрораптор, мав чотири крила.
Повторний запуск стрічки життя
На жаль, ми не можемо проводити еволюційні експерименти, щоб побачити, чи продовжують відбуватися ті самі речі, оскільки це займе сотні мільйонів років. Але історія життя вже зробила для нас щось подібне, коли близькоспоріднені лінії еволюціонують і диверсифікуються на різних континентах. У багатьох випадках ці лінії предків неодноразово придумували однакові або майже ідентичні рішення проблем.
Одним із найкращих прикладів є наша власна група, ссавці.
Існує дві великі групи живих ссавців. Плацентарні (включаючи нас) і сумчасті (сумкові ссавці, які народжують крихітних дитинчат). Обидві групи еволюціонували від одного спільного предка 100 мільйонів років тому, сумчасті переважно в Австралазії та Америці та плацентарні в інших місцях.
Ця ізоляція призвела до двох майже незалежних прогонів «експерименту», щоб побачити, що можна зробити з планом тіла ссавця. Існують сумчасті та плацентарні варіанти кротів, мишей, мурахоїдів, планерів і кішок. Був навіть сумчастий вовк (щитовник, вимер у 1936 році), чий череп і зуби збігаються з черепом і зубами плацентарного вовка в дивовижних деталях.
Незалежно розвиваються не лише форми тіла, а й органи та інші структури. Люди мають складні очі камери з кришталиком, райдужною оболонкою та сітківкою. Кальмари та восьминоги, які належать до молюсків і є більш близькими до равликів і молюсків, також розвинули очі камери з тими ж компонентами.
Очі загалом могли еволюціонувати незалежно до 40 раз у різних групах тварин. Навіть коробчасті медузи, які не мають мозку, мають очі з лінзами біля основи чотирьох щупалець.
Чим більше ми шукаємо, тим більше знаходимо. Такі структури, як щелепи, зуби, вуха, плавники, ноги та крила, розвиваються незалежно на тваринному дереві життя.
Нещодавно вчені виявили, що конвергенція також відбувається на молекулярному рівні. Молекули опсину в очах, які перетворюють фотони світла в хімічну енергію та дозволяють людям бачити, мають a дуже схожі на медуз у коробці, і розвивався таким чином паралельно. Що ще більш дивно, такі різні тварини, як кити та кажани, мають вражаючу конвергенцію в генах, які дозволити їм ехолокувати.
Чи справді люди унікальні?
Багато речей, які, як ми хочемо думати, роблять людей особливими, були заново винайдені еволюцією в інших місцях. Вранові, як-от ворони та граки, мають інтелект, здатний вирішувати проблеми, і, поряд із совами, вміє користуватися простими інструментами.
Кити і дельфіни мають складні соціальні структури, і їхній великий мозок дозволив їм розвинути мову. Дельфіни використовують такі інструменти, як губки закривати собі носи поки вони шукають їжу на кам'янистому дні моря. Восьминоги також використовують інструменти і навчитися дивитися що відбувається з іншими восьминогами.
Якщо речі продовжуватимуть розвиватися подібним чином тут, на Землі, є ймовірність, що вони також будуть слідувати подібному курсу, якщо життя розвинулося деінде у Всесвіті. Це може означати позаземні істоти виглядають менш чужими і більш знайомі, ніж ми очікуємо.
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Зображення Фото: vastateparkstaff / Wikimedia Commons
