Evolutionens mysterier: eldgamle dyr som ikke døde ut

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Utviklingen av livet på jorden inneholder mange mysterier. Et av dem er evolusjonssprang, der det i løpet av kort tid etter paleontologiske standarder dukket opp nye grupper av levende vesener eller nye tegn som radikalt endrer "strukturen" til en organisme. Et eksempel er opprinnelsen til fugler fra dinosaurer.

Men det er eksempler på den motsatte egenskapen: evolusjonen så ut til å stoppe opp i hundrevis av millioner av år.

Fenomenet "levende fossiler" er fortsatt et av de mest kontroversielle innen moderne biologisk vitenskap, og en enorm mengde emner og materiale for diskusjon har samlet seg. Vi kjenner en av lærebokhistoriene fra skolen: Fram til slutten av 30-tallet av 1900-tallet ble overordenen med kryssfinnet fisk ansett som utdødd i kritttiden.

Men i 1938 ble en fantastisk skapning trukket ut av Det indiske hav, fra en dybde på 70 m, senere kalt coelacanth. Det viste seg at fisk, hvis finner det var muskellapper, overlevde til moderne tid. Spesielt stor interesse for funnet var forårsaket av det faktum at vitenskapen betraktet kryssfinnet fisk som en overgangsform fra fisk til amfibier, og "muskulære" finner ble oppfattet som et skritt til potene, som du kan bevege deg med på land.

Dessuten hadde korsfinnen, som det viste seg, en nær felles stamfar med fiskene av overordenens lungepust - det vil si at de kan puste både oksygen oppløst i vann og atmosfærisk luft. Denne grenen etterlot etterkommere i den moderne faunaen i form av horn-tannede fisker - og de kan også betraktes som en slags levende fossiler, fordi de andre tallrike representantene for superordenen bare eksisterer i den geologiske kronikken.

Levende skapninger omtales derfor vanligvis som levende fossiler, som enten morfologisk nesten ikke skiller seg fra kjente eldgamle dyr (planter, bakterier), eller som har arvet noen arkaiske trekk fra fjerne forfedre.

Hva skjedde med klokken?

Eksistensen av slike "tvillingpar", som forener innbyggerne på den gamle jorden og våre samtidige, har blitt et av de vanskelige spørsmålene i evolusjonsteorien. Tross alt er evolusjonen, ifølge moderne konsepter, basert på en slags biologisk klokke. Over lange tidsskalaer bør genomer akkumulere et sammenlignbart antall mutasjoner. Og hvis noen skapninger har holdt seg praktisk talt uendret i hundrevis av millioner år, har "klokken" deres stoppet.

Fenomenet "levende fossiler" ble grepet av kreasjonister som benekter de evolusjonære mekanismene identifisert av vitenskapen. La i hundrevis av millioner av år genetiske mutasjoner og naturlig seleksjon ha gjort en eller annen gren av dinosaurer til ørner og pupper, men hvorfor forlot disse objektive naturlovene de tverrfinnede, om enn relative, men uendret?

Som et svar på denne typen resonnement, er mange biologer i dag tilbøyelige til generelt å betrakte begrepet "levende fossiler" (forresten tilbake til Darwin selv) som feil. Og fordi han ikke har en klar definisjon, og fordi han unøyaktig betegner essensen av fenomenet. Det er tross alt ikke snakk om å stoppe evolusjonen. Mer nylig ble det publisert en studie, utarbeidet av forskere ved University of Michigan, på stør som lever i de amerikanske store innsjøene.

Denne fisken, som har et ganske arkaisk utseende, ble ansett som en av kandidatene for levende fossiler - stør har eksistert på planeten vår i omtrent 100 millioner år. Men som vi klarte å finne ut, viste innbyggerne i De store innsjøene gjennom historien kolossale hastigheter av evolusjonære endringer - mens de beholdt de viktigste morfologiske trekkene, endret de seg konstant i størrelse. De store innsjøene var hjemsted for både dverg og kjempefisk, samt stør av mange mellomstore størrelser.

Ubåtskipet Nautilus - en innbygger i dypet av Stillehavet og det indiske hav - er en av de mest spektakulære representantene for "levende fossiler". Den tilhører Nautiloidea - en superorden av blæksprutter, hvis fossiler har vært kjent siden kambrium (500 millioner år siden). I motsetning til andre blekkspruter som blekksprut eller blekksprut, har nautilusene bevart skjellene sine med fantastisk skjønnhet i en halv milliard år. Av hele utvalget av nautiloider er det bare noen få arter igjen.

De samme konklusjonene ble gjort av moderne vitenskap for de klassiske eksemplene på "levende fossiler" - den samme coelacanth. Patrick Laurenti, en evolusjonsbiolog ved den franske National Science Foundation CNRS, var en av dem som slo fast at det er merkbare anatomiske forskjeller i størrelse, i strukturen til hodeskallen, ryggraden og andre morfologiske elementer mellom coelacanths - representanter for krittfiskene - og moderne coelacanths. Og viktigst av alt, endringshastigheten i genomet er ganske sammenlignbar med endringene i DNAet til skapninger som har gjennomgått radikale metamorfoser i løpet av evolusjonen.

Skjold - små ferskvannskrepsdyr av underordenen Notostraca - dukket først opp på jorden for rundt 265 millioner år siden og har siden beholdt utseendet uendret. Men antakelsen om stoppet evolusjon fungerte heller ikke her. Forskere fra universitetet i den britiske byen Hull har sekvensert flere gener fra DNAet til rundt 270 individer av de levende skjoldene.

Som et resultat av dette arbeidet viste det seg at skjold i dag ikke utgjør 11, som man tidligere trodde, men 38 separate arter, og disse artene tilhører to forskjellige grener, som ble delt i juraperioden - for rundt 184 millioner år siden. Samtidig forekom aktiv artsdannelse og tilsvarende endringer i genomet regelmessig, uten å påvirke den grunnleggende morfologien.

Det grønne kontinentet har blitt stedet på jorden hvor de mest uvanlige gruppene av pattedyr har utviklet seg isolert i lang tid.

Stille sted og finjustering

Men hvis evolusjonen regelmessig introduserer, om enn ikke umiddelbart merkbare, men konstante konstruktive endringer, hvorfor oppstår fenomenet "levende fossiler"? For å illustrere denne mekanismen, la oss gå til menneskets historie. Store migrasjoner som den store folkevandringen, dannelsen av stater og imperier, spredningen av verdensreligioner - alt dette førte til sammenblanding av etniske grupper og en konstant endring i levemåten til mennesker fra generasjon til generasjon.

Men det er tilfeller der, som et resultat av makroprosesser, en separat stamme havnet på en avsidesliggende øy, eller i dypet av jungelen, eller under andre forhold som førte til en isolert tilværelse, men som ikke i stor grad bidro til utvikling av sivilisasjonen. Og mens jernbaner ble lagt et sted, moderne byer ble bygget, fly fløy inn i himmelen, fortsatte den isolerte stammen å leve slik dens forfedre levde, kanskje for tusenvis av år siden.

Omtrent det samme, bare på forskjellige tidsskalaer, skjedde i dyrelivets historie. Forfedrene til de fleste "levende fossiler" tilhørte i en fjern fortid mye mer omfattende beslektede grupper av skapninger. Denne tallrike slektninger i det siste, etter å ha falt under øksen til naturlig utvalg, enten tilpasset de endrede forholdene, gradvis transformert til ugjenkjennelse, eller døde ut, og ble til blindveisgrener.

Og bare en liten del av gruppen, etter omstendighetenes vilje, ble paleoendemisk. Hun befant seg i forhold som for det første praktisk talt ikke endret seg i løpet av millioner av år, og derfor ikke krevde radikal tilpasning, og for det andre isolerte de denne befolkningen fra naturlige fiender. I disse evolusjonslaboratoriene passerte den genetiske klokken med samme hastighet, men naturlig utvalg hadde ikke noe annet valg enn å finjustere den en gang etablerte morfologien.

Bibel og rock and roll

Flere andre paleontologiske fenomener er nært knyttet til fenomenet «levende fossiler». "Lazarus-effekten" er oppkalt etter en bibelsk karakter gjenoppstått av Kristus. Vi snakker om arter som, når de først er registrert i fossilregisteret, ser ut til å forsvinne i lang tid, for så å dukke opp ("gjenoppstå") igjen.

Oftest er dette ganske enkelt på grunn av mangelen på paleontologiske data: Tross alt er dannelsen av et fossil ikke så mye normen som et sjeldent tilfelle, og hvis restene av en skapning ikke ble funnet for en gitt epoke, gjør dette ikke mener at det ikke var det. Kanskje var han rett og slett "uheldig" som etterlot fotavtrykk i fossilene, eller disse fotavtrykkene er ennå ikke funnet. Lazarus-effekten inkluderer også sjeldne tilfeller når et dyr som anses som utdødd plutselig dukker opp blant de levende.

Dypets gåte

Latimeria, på grunn av sitt ekstremt "forhistoriske" utseende, har lenge vært ansett som et klassisk eksempel på et "levende fossil". Men over tid ble det identifisert betydelige forskjeller mellom denne innbyggeren i Det indiske hav og de gamle celacanths. Spesielt indikerer noen av de metabolske egenskapene at de fossile slektningene til coelacanth levde i ferskvannsforekomster, der, muligens, muskelfinnene hjalp dem til å bevege seg, avhengig av bunnen av det grunne vannet. I tillegg er den moderne selakanten større enn den eldgamle kryssfinnede fisken.

Et klassisk eksempel på Lazarus-taksonen er den flygende takahe-fuglen på Sørøya i New Zealand. Restene av fuglen ble oppdaget på midten av 1800-tallet, og selv om arten ikke er spesielt gammel, ble takahe i 100 år ansett som helt utdødd. Men oppstandelsen fulgte likevel. Omtrent samme skjebne rammet Chak-bakerne, en ullen grislignende innbygger i Sør-Amerika. I 1930 ble beinene hans oppdaget, og ennå ikke fossilisert, noe som indikerer en relativt nylig utryddelse av arten. Og bare 45 år senere viste det seg at det ikke var noen forsvinning - bare dyret gjemte seg godt for nysgjerrige øyne.

«Elvis-effekten» vitner også om en slags vitenskapelig vrangforestilling. Som du vet, etter den utidige døden til kongen av rock and roll, var det mange mennesker som så Elvis i live i forskjellige deler av Amerika og verden. På samme måte ble skapninger med svært like morfologiske egenskaper, atskilt med store tidsintervaller, noen ganger forvekslet med den samme biologiske arten som hadde overlevd epoker. Et typisk eksempel kommer fra verden av marine virvelløse dyr kjent som brachiopoder eller brachiopoder.

En art av brachiopod ved navn Rhaetina gregaria er registrert i fossilene fra sentrias. Trias, for rundt 200 millioner år siden, ble fulgt av en hendelse kjent som trias (eller trias-jura) utryddelse, som førte til utryddelse av mange arter av virvelløse dyr.

Imidlertid inneholder fossiler som dateres tilbake til juraperioden også rester av en skapning som ligner veldig på Rhaetina gregaria. Likevel viste videre forskning at jura-brachiopoden er den samme "gjenoppstandne Elvis", det vil si en skapning som ikke er en etterkommer av trias-skulderhodet, men en representant for en annen gren, som fikk likheter som et resultat av konvergent evolusjon - et fenomen som ga vinger til fugler og flaggermus som ikke har noe nært forhold.

Listen over skapninger som har overlevd, som det var, uendret, hele geologiske tidsepoker er omfattende og inkluderer pattedyr, fisk, fugler, bløtdyr, samt planter og bakterier. Men, som vitenskapens data viser, kan ingen av disse skapningene være bevis på å «stanse evolusjonen». Det er bare det at vi ikke alltid kjenner veien hennes.