Misterele evoluției: animale antice care nu s-au stins

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Evoluția vieții pe Pământ conține multe mistere. Unul dintre ele este salturile evolutive, timp în care, în scurt timp după standardele paleontologice, au apărut noi grupuri de ființe vii sau noi semne care modifică radical „structura” unui organism. Un exemplu este originea păsărilor din dinozauri.

Dar există exemple de proprietate opusă: evoluția părea să se oprească timp de sute de milioane de ani.

Fenomenul „fosilelor vii” rămâne unul dintre cele mai controversate din știința biologică modernă și s-a acumulat o cantitate imensă de subiecte și materiale de discuție. Cunoaștem una dintre poveștile manuale de la școală: până la sfârșitul anilor 30 ai secolului XX, superordinea peștilor cu aripioare încrucișate era considerată dispărută în perioada Cretacicului.

Cu toate acestea, în 1938, o creatură uimitoare a fost scoasă din Oceanul Indian, de la o adâncime de 70 m, numită mai târziu coelacant. S-a dovedit că peștii, în ale căror aripioare erau lobi musculari, au supraviețuit până în epoca modernă. Un interes deosebit de puternic pentru descoperire a fost cauzat de faptul că știința a considerat peștii cu aripioare încrucișate o formă de tranziție de la pește la amfibieni, iar aripioarele „musculare” au fost percepute ca un pas către labe, cu care te poți deplasa pe uscat.

De asemenea, după cum s-a dovedit, cei cu aripioare încrucișate au avut un strămoș comun apropiat cu peștii din superordinul cu respirație pulmonară - adică pot respira atât oxigenul dizolvat în apă, cât și aerul atmosferic. Această ramură a lăsat descendenți în fauna modernă sub formă de pești cu dinți de corn - și pot fi considerați și un fel de fosile vii, deoarece ceilalți numeroși reprezentanți ai superordinului există doar în cronica geologică.

Astfel, creaturile vii sunt de obicei denumite fosile vii, care fie morfologic aproape nu diferă de animalele antice cunoscute (plante, bacterii), fie au moștenit unele trăsături arhaice de la strămoși îndepărtați.

Ce sa întâmplat cu ceasul?

Existența unor astfel de „perechi gemene”, care unesc locuitorii Pământului antic și contemporanii noștri, a devenit una dintre întrebările dificile ale teoriei evoluționiste. La urma urmei, evoluția, conform conceptelor moderne, se bazează pe un fel de ceas biologic. Pe o scară lungă de timp, genomii ar trebui să acumuleze un număr comparabil de mutații. Și dacă unele creaturi au rămas practic neschimbate de sute de milioane de ani, atunci „ceasul” lor s-a oprit.

Fenomenul „fosilelor vii” a fost capturat de creaționiști care neagă mecanismele evolutive identificate de știință. Lăsați timp de sute de milioane de ani mutațiile genetice și selecția naturală au transformat o ramură de dinozauri în vulturi și țâți, dar de ce au lăsat aceste legi obiective ale naturii pe cei cu aripioare încrucișate, deși relativ, dar neschimbați?

Ca răspuns la acest tip de raționament, mulți biologi din ziua de azi sunt înclinați să considere, în general, termenul „fosile vii” (întorcându-se, de altfel, la Darwin însuși) incorect. Și pentru că nu are o definiție clară și pentru că denotă inexact esența fenomenului. La urma urmei, nu se pune problema opririi evoluției. Mai recent, a fost publicat un studiu, pregătit de oamenii de știință de la Universitatea din Michigan, pe sturionii care trăiesc în Marile Lacuri americane.

Acest pește, care are un aspect destul de arhaic, a fost considerat unul dintre candidații pentru fosile vii - sturionii există pe planeta noastră de aproximativ 100 de milioane de ani. Totuși, așa cum am reușit să aflăm, locuitorii Marilor Lacuri de-a lungul istoriei au demonstrat rate colosale de schimbări evolutive - deși păstrând principalele trăsături morfologice, s-au schimbat constant în dimensiune. Marile Lacuri găzduiau atât pești pitici, cât și pești giganți, precum și sturioni de multe dimensiuni intermediare.

Nava submarină Nautilus - un locuitor al adâncurilor oceanelor Pacific și Indian - este unul dintre cei mai spectaculoși reprezentanți ai „fosilelor vii”. Aparține Nautiloidea - un superordine de cefalopode, ale căror fosile sunt cunoscute încă din Cambrian (acum 500 de milioane de ani). Spre deosebire de alte cefalopode precum caracatițele sau calmarii, nautilul și-a păstrat cochilia de o frumusețe uimitoare timp de jumătate de miliard de ani. Din întreaga varietate de nautiloide, au mai rămas doar câteva specii.

Aceleași concluzii au fost făcute de știința modernă pentru exemplele clasice de „fosile vii” – același celacant. Patrick Laurenti, biolog evoluționist la Fundația Națională de Știință Franceză CNRS, a fost unul dintre cei care au stabilit că există diferențe anatomice notabile de mărime, în structura craniului, a coloanei vertebrale și a altor elemente morfologice între celacanti - reprezentanți ai peștilor cretacic. - și celacanths moderni. Și, cel mai important, rata de schimbare a genomului este destul de comparabilă cu modificările ADN-ului creaturilor care au suferit metamorfoze radicale în cursul evoluției.

Scuturile - mici crustacee de apă dulce din subordinul Notostraca - au apărut pentru prima dată pe Pământ în urmă cu aproximativ 265 de milioane de ani și de atunci și-au păstrat aspectul neschimbat. Totuși, ipoteza evoluției oprite nu a funcționat nici aici. Cercetătorii de la Universitatea din orașul britanic Hull au secvențiat mai multe gene din ADN-ul a aproximativ 270 de indivizi din scuturile vii.

În urma acestei lucrări, s-a dovedit că scuturile de astăzi nu formează 11, așa cum se credea anterior, ci 38 de specii separate, iar aceste specii aparțin a două ramuri diferite, care au fost împărțite în perioada Jurasică - acum aproximativ 184 de milioane de ani. În același timp, speciația activă și modificările corespunzătoare ale genomului au avut loc în mod regulat, fără a afecta morfologia de bază.

Continentul verde a devenit locul de pe Pământ unde cele mai neobișnuite grupuri de mamifere au evoluat izolat de mult timp.

Loc linistit si reglaj fin

Dar dacă evoluția introduce în mod regulat, deși nu imediat sesizabile, dar constante schimbări constructive, de ce apare fenomenul „fosilelor vii”? Pentru a ilustra acest mecanism, să ne întoarcem la istoria omenirii. Migrații mari precum Marea Migrație a Națiunilor, formarea de state și imperii, răspândirea religiilor lumii - toate acestea au dus la amestecarea grupurilor etnice și la o schimbare constantă a modului de viață al oamenilor din generație în generație.

Există însă cazuri când, ca urmare a macro-proceselor, orice trib separat a ajuns pe o insulă îndepărtată, sau în adâncurile junglei, sau în alte condiții care au dus la o existență izolată, dar nu au contribuit foarte mult la dezvoltarea civilizatiei. Și în timp ce undeva erau așezate căi ferate, se construiau orașe moderne, avioanele zburau spre cer, tribul izolat a continuat să trăiască așa cum au trăit strămoșii săi, poate cu mii de ani în urmă.

Aproximativ același lucru, doar la scări de timp diferite, sa întâmplat în istoria vieții sălbatice. Strămoșii majorității „fosilelor vii” aparțineau în trecutul îndepărtat unor grupuri de creaturi înrudite mult mai extinse. Aceste rude numeroase în trecut, căzute sub toporul selecției naturale, fie s-au adaptat la condițiile schimbate, transformându-se treptat dincolo de recunoaștere, fie s-au stins, transformându-se în ramuri fără fund.

Și doar o mică parte a grupului, prin voința împrejurărilor, a devenit paleoendemică. Ea s-a trezit în condiții care, în primul rând, practic nu s-au schimbat de-a lungul a milioane de ani și, prin urmare, nu au necesitat o adaptare radicală și, în al doilea rând, au izolat această populație de inamicii naturali. În aceste laboratoare de evoluție, ceasul genetic a trecut cu aceeași viteză, totuși, selecția naturală nu a avut de ales decât să ajusteze morfologia odată stabilită.

Biblia și rock and roll

Câteva alte fenomene paleontologice sunt strâns legate de fenomenul „fosilelor vii”. „Efectul Lazăr” poartă numele unui personaj biblic înviat de Hristos. Vorbim despre specii care, odată înregistrate în evidența fosilă, apoi par să dispară pentru o lungă perioadă de timp, pentru ca apoi să apară („învie”) din nou.

Cel mai adesea, acest lucru se datorează pur și simplu lipsei de date paleontologice: la urma urmei, formarea unei fosile nu este atât o normă, cât un caz rar, iar dacă pentru o anumită epocă nu s-au găsit rămășițele vreunei creaturi, acest lucru nu este înseamnă că nu a fost. Poate că a fost pur și simplu „ghinionist” să lase urme de pași în fosile, sau aceste urme nu au fost încă găsite. Efectul Lazăr include și cazuri rare când un animal considerat dispărut apare brusc printre cei vii.

Ghicitoarea Adâncurilor

Latimeria, datorită aspectului său extrem de „preistoric”, a fost mult timp considerată un exemplu clasic de „fosilă vie”. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, s-au identificat diferențe semnificative între acest locuitor al Oceanului Indian și anticele celacanths. În special, unele dintre trăsăturile metabolice indică faptul că rudele fosile ale celacantului au trăit în corpuri de apă dulce, unde, posibil, înotătoarele musculare le-au ajutat să se miște, bazându-se pe fundul apei de mică adâncime. În plus, celacantul modern este mai mare decât peștele antic cu aripioare încrucișate.

Un exemplu clasic al taxonului Lazăr este pasărea takahe fără zbor din Insula de Sud a Noii Zeelande. Rămășițele păsării au fost descoperite la mijlocul secolului al XIX-lea și, deși specia ei nu este deosebit de veche, timp de 100 de ani takahe a fost considerat complet dispărut. Dar învierea a urmat. Aproximativ aceeași soartă a avut-o și brutarii Chak, un locuitor asemănător unui porc lânos din America de Sud. În 1930, oasele sale au fost descoperite și nu au fost încă fosilizate, ceea ce indică o extincție relativ recentă a speciei. Și numai 45 de ani mai târziu s-a dovedit că nu a existat nicio dispariție - doar animalul s-a ascuns bine de privirile indiscrete.

„Efectul Elvis” mărturisește și un fel de iluzie științifică. După cum știți, după moartea prematură a regelui rock and roll-ului, au fost mulți oameni care l-au văzut pe Elvis în viață în diferite părți ale Americii și ale lumii. În același mod, creaturi cu caracteristici morfologice foarte asemănătoare, separate prin intervale mari de timp, erau uneori confundate cu aceleași specii biologice care supraviețuiseră epocilor. Un exemplu tipic vine din lumea nevertebratelor marine cunoscute sub numele de brahiopode sau brahiopode.

O specie de brahiopod numită Rhaetina gregaria a fost înregistrată în fosilele din Triasicul târziu. Triasicul, cu aproximativ 200 de milioane de ani în urmă, a fost urmat de un eveniment cunoscut sub numele de extincția Triasic (sau Triasic-Jurasic), care a dus la dispariția multor specii de nevertebrate.

Cu toate acestea, fosilele care datează din perioada jurasică conțin și rămășițele unei creaturi foarte asemănătoare cu Rhaetina gregaria. Cu toate acestea, cercetările ulterioare au arătat că brahiopodul din Jurasic este același „Elvis reînviat”, adică o creatură care nu este un descendent al capului de umăr din Triasic, ci un reprezentant al unei alte ramuri, care a dobândit asemănări ca urmare a evoluției convergente. - un fenomen care a dat aripi păsărilor și liliecilor care nu au nicio relație apropiată.

Lista creaturilor care au supraviețuit, parcă, neschimbate, întregi ere geologice este extinsă și include mamifere, pești, păsări, moluște, precum și plante și bacterii. Dar, după cum arată datele științei, niciuna dintre aceste creaturi nu poate fi dovada „opririi evoluției”. Doar că nu întotdeauna îi știm calea.