Evolutsiooni saladused: iidsed loomad, kes ei surnud välja

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Elu areng Maal sisaldab palju mõistatusi. Üks neist on evolutsioonilised hüpped, mille käigus ilmusid paleontoloogiliste standardite järgi lühikese aja jooksul uued elusolendite rühmad või uued märgid, mis muudavad radikaalselt organismi "struktuuri". Näiteks võib tuua lindude päritolu dinosaurustest.

Kuid on näiteid vastupidise omaduse kohta: evolutsioon näis peatuvat sadade miljonite aastate jooksul.

"Elavate fossiilide" fenomen on tänapäeva bioloogiateaduses endiselt üks vastuolulisemaid ning teemasid ja arutlusmaterjali on kogunenud tohutult. Ühte õpikulugu teame kooliajast: kuni 20. sajandi 30. aastate lõpuni peeti kriidiajastul ristuimede ülemjärku väljasurnuks.

1938. aastal tõmmati India ookeanist aga 70 m sügavuselt välja hämmastav olend, mida hiljem kutsuti coelakantiks. Selgus, et kalad, kelle uimedes olid lihaselised labad, säilisid tänapäevani. Eriti terava huvi leiu vastu tekitas asjaolu, et teadus pidas ristuimelist kala üleminekuvormiks kaladest kahepaiksetele ning "lihastelisi" uime tajuti sammuna käppade juurde, millega saab maismaal liikuda.

Samuti oli ristuimelistel, nagu selgus, lähedane ühine esivanem kopsuhingavate ülemjärgu kaladega - see tähendab, et nad saavad hingata nii vees lahustunud hapnikku kui ka atmosfääriõhku. See haru jättis tänapäeva faunasse järeltulijad sarvhambuliste kalade näol – ja neid võib pidada ka omamoodi elavateks fossiilseteks, sest teised arvukad ülemkorra esindajad on olemas vaid geoloogilises kroonikas.

Nii nimetatakse elusolendeid tavaliselt elusateks fossiilideks, mis kas morfoloogiliselt peaaegu ei erine teadaolevatest iidsetest loomadest (taimed, bakterid) või on pärinud mõne arhailise tunnuse kaugetelt esivanematelt.

Mis kellaga juhtus?

Selliste iidse Maa elanikke ja meie kaasaegseid ühendavate "kaksikpaaride" olemasolu on muutunud evolutsiooniteooria üheks keeruliseks küsimuseks. Evolutsioon põhineb ju tänapäevaste kontseptsioonide kohaselt omamoodi bioloogilisel kellal. Pika aja jooksul peaksid genoomid koguma võrreldava arvu mutatsioone. Ja kui mõned olendid on püsinud praktiliselt muutumatuna sadu miljoneid aastaid, siis on nende "kell" seisma jäänud.

"Elavate fossiilide" fenomeni haarasid kinni kreatsionistid, kes eitavad teaduse tuvastatud evolutsioonimehhanisme. Olgu geneetilised mutatsioonid ja looduslik valik sadu miljoneid aastaid muutnud mõne dinosauruse haru kotkasteks ja tihasteks, kuid miks need objektiivsed loodusseadused jätsid ristuime, ehkki suhtelise, kuid muutmata?

Justkui vastuseks sedalaadi arutluskäikudele kalduvad paljud bioloogid tänapäeval üldiselt pidama mõistet "elusad fossiilid" (muide, Darwini endani) valeks. Ja sellepärast, et tal pole selget määratlust ja kuna ta tähistab ebatäpselt nähtuse olemust. Evolutsiooni peatamisest pole ju juttugi. Hiljuti avaldati Michigani ülikooli teadlaste koostatud uuring Ameerika Suurjärvedes elavate tuurade kohta.

Seda üsna arhailise välimusega kala peeti üheks elavate fossiilide kandidaadiks – tuurad on meie planeedil eksisteerinud umbes 100 miljonit aastat. Kuid nagu meil õnnestus välja selgitada, näitasid Suurte järvede asukad läbi ajaloo kolossaalseid evolutsioonilisi muutusi - säilitades samal ajal peamised morfoloogilised tunnused, muutusid nende suurus pidevalt. Suured järved olid koduks nii kääbus- kui ka hiidkaladele, aga ka paljude keskmise suurusega tuuradele.

Vaikse ookeani ja India ookeani sügavuste asukas allveelaev Nautilus on "elusate fossiilide" üks silmapaistvamaid esindajaid. See kuulub Nautiloidea hulka – peajalgsete seltsi, kelle fossiile on teada juba Kambriumi ajast (500 miljonit aastat tagasi). Erinevalt teistest peajalgsetest, nagu kaheksajalg või kalmaar, on nautilus säilitanud oma hämmastava ilu kestad pool miljardit aastat. Nautiloidide kogu mitmekesisusest on säilinud vaid üksikud liigid.

Samad järeldused tegi kaasaegne teadus "elusate fossiilide" klassikaliste näidete kohta – seesama koelakant. Prantsuse riikliku teadusfondi CNRS evolutsioonibioloog Patrick Laurenti oli üks neist, kes tegi kindlaks, et kriidiajastu kalade esindajate koelakantide vahel on märgatavaid anatoomilisi erinevusi suuruses, kolju struktuuris, selgroos ja muudes morfoloogilistes elementides. - ja kaasaegsed koelakantid. Ja mis kõige tähtsam, genoomi muutumise kiirus on üsna võrreldav evolutsiooni käigus radikaalseid metamorfoose läbinud olendite DNA muutustega.

Kilbid – Notostraca alamseltsi väikesed mageveevähid – ilmusid Maale esmakordselt umbes 265 miljonit aastat tagasi ja on sellest ajast alates säilitanud oma välimuse muutumatuna. Kuid ka siin ei toiminud evolutsiooni peatumise oletus. Briti Hulli linna ülikooli teadlased on sekveneerinud mitu geeni umbes 270 elava kilpi isendi DNA-st.

Selle töö tulemusena selgus, et tänapäeval moodustavad kilbid mitte 11, nagu varem arvati, vaid 38 eraldi liiki ja need liigid kuuluvad kahte erinevasse harusse, mis jagunesid juuraperioodil – umbes 184 miljonit aastat tagasi. Samal ajal toimus aktiivne spetsifikatsioon ja vastavad muutused genoomis regulaarselt, ilma põhimorfoloogiat mõjutamata.

Rohelisest mandrist on saanud koht Maal, kus kõige ebatavalisemad imetajate rühmad on pikka aega isoleeritult arenenud.

Vaikne koht ja peenhäälestus

Aga kui evolutsioon toob regulaarselt sisse, ehkki mitte kohe märgatavaid, kuid pidevaid konstruktiivseid muutusi, siis miks tekib "elusate fossiilide" fenomen? Selle mehhanismi illustreerimiseks pöördugem inimkonna ajaloo poole. Suured migratsioonid nagu suur rahvaste ränne, riikide ja impeeriumide teke, maailmareligioonide levik – kõik see tõi kaasa etniliste rühmade segunemise ja pideva muutuse inimeste elukorralduses põlvest põlve.

Kuid on juhtumeid, kus makroprotsesside tulemusena sattus mõni eraldiseisev hõim mõnele kõrvalisele saarele või džungli sügavustesse või muudesse tingimustesse, mis viisid isoleeritud eksisteerimiseni, kuid ei aidanud oluliselt kaasa tsivilisatsiooni areng. Ja samal ajal, kui kuhugi rajati raudteid, ehitati moodsaid linnu, lendasid lennukid taevasse, elas isoleeritud hõim edasi nii, nagu elasid tema esivanemad ehk tuhandeid aastaid tagasi.

Umbes sama asi, ainult erinevatel ajaskaaladel, juhtus eluslooduse ajaloos. Enamiku "elusfossiilide" esivanemad kuulusid kauges minevikus palju ulatuslikumatesse olendite rühmadesse. Need arvukad sugulased, kes olid minevikus langenud loodusliku valiku kirve alla, kas kohanesid muutunud tingimustega, muutudes järk-järgult tundmatuseni või surid välja, muutudes tupikharudeks.

Ja ainult väike osa rühmast muutus asjaolude tahtel paleoendeemiliseks. Ta sattus tingimustesse, mis esiteks miljonite aastate jooksul praktiliselt ei muutunud ega vajanud seetõttu radikaalset kohanemist, ja teiseks isoleerisid nad selle elanikkonna looduslikest vaenlastest. Nendes evolutsioonilaborites möödus geneetiline kell sama kiirusega, kuid looduslikul valikul ei jäänud muud üle, kui kunagi väljakujunenud morfoloogiat peenhäälestada.

Piibel ja rock and roll

Mitmed teised paleontoloogilised nähtused on tihedalt seotud "elusate fossiilide" fenomeniga. "Laatsaruse efekt" on oma nime saanud Kristuse poolt ülestõusnud piiblitegelase järgi. Jutt käib liikidest, mis kord fossiilide registrisse jäädvustatud, siis pikaks ajaks justkui kaovad ja siis taas ilmuvad ("ärgavad üles").

Enamasti on see lihtsalt tingitud paleontoloogiliste andmete puudumisest: lõppude lõpuks pole fossiilide moodustumine niivõrd norm, kuivõrd harv juhtum ja kui teatud ajastul mõne olendi jäänuseid ei leitud, pole see nii. tähendab, et ei olnud. Võib-olla oli tal lihtsalt "ebaõnne" jätta fossiilidesse jalajälgi või pole neid jälgi veel leitud. Laatsaruse efekti alla kuuluvad ka harvad juhud, kui elavate sekka ilmub ootamatult väljasurevaks peetud loom.

Sügavuse mõistatus

Latimeeriat on oma äärmiselt "eelajaloolise" välimuse tõttu peetud pikka aega klassikaliseks "elava fossiili" näiteks. Kuid aja jooksul tuvastati selle India ookeani elaniku ja iidsete selakantide vahel olulisi erinevusi. Eelkõige näitavad mõned metaboolsed tunnused, et koelakanti fossiilsed sugulased elasid mageveekogudes, kus võib-olla aitasid lihasuimed neil madala vee põhja toetudes liikuda. Lisaks on tänapäevane koelakant suurem kui iidne ristuimeline kala.

Lazaruse taksoni klassikaline näide on Uus-Meremaa lõunasaarel asuv lennuvõimetu takahe lind. Linnu säilmed avastati 19. sajandi keskel ja kuigi tema liik pole eriti iidne, peeti takahet 100 aasta jooksul täiesti väljasurnuks. Kuid ülestõusmine järgnes ikkagi. Umbes sama saatus tabas Lõuna-Ameerika villase sealaadse elaniku Chaki pagareid. 1930. aastal avastati tema luud, mis pole veel kivistunud, mis viitab liigi suhteliselt hiljutisele väljasuremisele. Ja alles 45 aastat hiljem selgus, et kadumist polnudki – lihtsalt loom peitis end võõraste pilkude eest hästi.

Omamoodi teaduslikust pettekujutlusest annab tunnistust ka "Elvise efekt". Nagu teate, oli pärast rock and roll kuninga enneaegset surma palju inimesi, kes nägid Elvist elusalt Ameerika ja maailma eri paigus. Samamoodi peeti mõnikord ekslikult väga sarnaste morfoloogiliste omadustega olendeid, mida eraldasid suured ajavahemikud, samade epohhide üle elanud bioloogiliste liikidega. Tüüpiline näide pärineb käsijalgsete või käsijalgsetena tuntud mereselgrootute maailmast.

Hilistriiase fossiilides on registreeritud käsijalgse liik nimega Rhaetina gregaria. Umbes 200 miljonit aastat tagasi toimunud triiasele järgnes sündmus, mida tuntakse triiase (või triiase-juura) väljasuremisena, mis tõi kaasa paljude selgrootute liikide väljasuremise.

Juura ajast pärinevad fossiilid sisaldavad aga ka Rhaetina gregariaga väga sarnase olendi jäänuseid. Sellegipoolest näitasid edasised uuringud, et juura käsijalgne on seesama "ülestõusnud Elvis", st olend, kes ei ole triiase õlapea järeltulija, vaid mõne teise haru esindaja, mis omandas sarnasusi konvergentse evolutsiooni tulemusena. - nähtus, mis andis tiivad lindudele ja nahkhiirtele, kellel pole lähisugulust.

Nimekiri olenditest, kes on säilinud justkui muutumatuna terveid geoloogilisi ajastuid, on ulatuslik ja hõlmab imetajaid, kalu, linde, molluskeid, aga ka taimi ja baktereid. Kuid nagu teadusandmed näitavad, ei saa ükski neist olenditest olla tõend "evolutsiooni peatamisest". Lihtsalt me ei tea alati tema teed.