Pește orb de peșteră. credit: wikipedia.org

Diversitatea și complexitatea vieții de pe Pământ este uimitoare: 8 milioane sau chiar mai multe specii vii (cu un număr necunoscut de specii dispărute) - de la alge la elefanți - toate au evoluat de la un strămoș simplu, unicelular, începând acum circa 3,5 miliarde de ani. Dar înseamnă asta că evoluția generează întotdeauna și inevitabil o din ce în ce mai mare diversitate și complexitate, având o direcție previzibilă?

Charles Darwin a identificat trei ingrediente necesare pentru ca selecția naturală să aibă loc:
• Indivizii trebuie să fie diferiți, deci există o variație în cadrul unei populații.
• Indivizii trebuie să poată transfera aceste diferențe descendenților.
• Indivizii trebuie să concureze pentru resurse, fapt ce limitează numărul urmașilor pe care îi pot produce.

Indivizii cu diferențe care le permit să obțină mai multe resurse sunt susceptibili să producă mai mulți urmași ca ele însele.

De asemenea, evoluția depinde de context și mediu, care se schimbă constant în moduri imprevizibile. De exemplu, peștii care încep să trăiască și să evolueze în peșteri își pierd adesea ochii (vezi imaginea de mai sus), deoarece costurile generării acestora depășesc avantajele.

Deci selecția naturală este vizibilă de la o generație la alta. Nu poate planifica  și nu are vreun scop. În plus, nu toate schimbările evolutive sunt un răspuns la selecția naturală, dar pot fi neutre sau aleatorii. Nu este nici garantată nici măcar producerea mai multor specii, deoarece evoluția poate avea loc pe o singură linie, care poate dispărea în orice moment.

Cum putem împăca un astfel de proces fără scop cu diversitatea și complexitatea pe care le vedem în natură?


Influență ecologică

Ecologia și evoluția sunt două fețe ale aceleiași monede. Mediul nu reprezintă doar mediul fizic în care se află unui organism, ci și celelalte specii biologice cu care interacționează.

Putem vedea această interacțiune de mediu în istoria vieții. Timp de miliarde de ani organismele au fost „blocate” sub forma unor organisme unicelulare în oceanele lumii. Mai multe grupuri au evoluat în mod independent către organisme multicelulare (poate de 25 de ori). Dar primele animale, plante și ciuperci cu dezvoltare complexă, țesuturi diferite și organe au apărut abia acum aproximativ 540 de milioane de ani, cu „explozia” cambriană (e interesant de știu că numele epocii, cambrian, reprezintă numele latin al Țării Galilor - Cambria).

Acest lucru ar fi putut fi declanșat de niveluri crescute ale oxigenului din oceane, care au fost, la rândul său, rezultatul fotosintezei (procesul prin care plantele și alte organisme transformă lumina Soarelui în energie, eliberând oxigen) care a avut loc în forme de viață mult mai simple de-a lungul a milioane de ani.

Odată ce animalele au ajuns la dimensiuni mai mari și au dezvoltat intestine, părți dure, fălci, dinți, ochi și picioare, au devenit posibile lanțurile trofice complexe - alături de „curse ale înarmării” între prădător și pradă. Grupurilor de organisme cu adaptări care le-au permis să trăiască pe uscat li s-au deschis și mai multe oportunități. Odată apărute, aceste inovații au fost dificil de anulat - promovând diversitatea.

Singura diagramă din „Originea speciilor”, cartea lui Darwin, arată cum speciile se diferențiază în timp. Dacă apar mai mai multe specii decât dispar, atunci bogăția speciilor crește. Darwin s-a întrebat dacă spațiul ecologic ar putea fi „complet” într-o zi.



Diagrama de la originea speciilor. wikipedia, CC BY-SA
 


Dar, din câte putem spune, numărul speciilor tot crește în cea mai mare parte a ultimilor 250 de milioane de ani. Chiar și extincțiile naturale în masă au fost doar șocuri temporare care e posibil să fi creat, în fapt, mai multe oportunități pentru diversitate pe termen lung.


Variația nu este întâmplătoare

Pe măsură ce organismele creează sisteme de dezvoltare mai complicate, acestea pot deveni totuși mai puțin capabile să modifice anumite aspecte ale anatomiei lor. Acest lucru are la bază faptul că genele, țesuturile și organele au adesea mai multe funcții diferite, astfel încât poate deveni dificil să schimbi ceva în bine, fără a distruge ceva în altă parte.

De exemplu, aproape toate mamiferele - de la girafe la oameni - au doar șapte oase ale gâtului. Ori de câte ori acest număr se schimbă, apar probleme anatomice.

Păsările sunt cu totul diferite și par să schimbe numărul de vertebre ale gâtului cu o ușurință remarcabilă: lebedele, de exemplu, au între 22 și 25. Dar, în general, în timp ce evoluția produce noi specii, flexibilitatea schemelor corpurilor acestor specii poate scădea odată cu creșterea complexității.



Girafele au șapte oase ale gâtului. credit: John Michael Vosloo

Destul de des, speciile strâns înrudite ajung să urmeze căi similare sub aspectul selecției naturale. Mai mult, anumite „tendințe evolutive” duc la concluzia că variația anatomică nu apare la întâmplare.

Să luăm cazul mamiferelor. Ele provin dintr-un strămoș comun și au luat forme asemănătoare, chiar dacă au evoluat pe diferite continente. Acesta este un alt exemplu al faptului că evoluția nu este în totalitate imprevizibilă, căci există un număr limitat de soluții pentru aceleași probleme fizice și biologice, cum ar fi: văzutul, săpatul sau zburatul.


Viitorul evoluției

În mod clar, există o contradicție evidentă în centrul biologiei evolutive. Pe de o parte, mecanismele evoluției nu prezintă nicio predispoziție către schimbare într-o anumită direcție. Pe de altă parte, permite acestor mecanisme să funcționeze liber, iar sistemele ecologice și de dezvoltare strâns legate pe care le generează tind să ducă la apariția a tot mai multe specii cu o complexitate tot mai mare.

Deci ne putem aștepta ca diversitatea și complexitatea să crească necontenit? Acum suntem la începutul unei a șasea extincții în masă, cauzată de oameni, și care nu arată niciun semn de oprire - anulând rezultatele a milioane de ani de evoluție. În ciuda acestui fapt, oamenii înșiși sunt prea numeroși, prea răspândiți și adaptabili pentru a exista un risc serios de dispariție în viitorul apropiat. Este mult mai probabil să ajungem să populăm alte planete, folosind tehnologiile viitorului.

Pe alte planete, vom putea găsi într-o zi viață. Va fi urmat această viață extraterestră aceeași traiectorie evolutivă ca viața pe Pământ? De la o celulă la multicelularitate - poate fi un obstacol ușor de sărit. Deși a apărut destul de târziu pe Pământ, totuși s-a întâmplat de multe ori. Organisme mai complicate, cu diferite tipuri de țesut, au evoluat în cadrul a doar câteva grupuri de pe Pământ, deci poate reprezenta un obstacol important.

Dacă biologia extraterestră trece peste anumite obstacole, poate ajunge să favorizeze tipare de creștere a diversității și a complexității. Dar poate că o specie dominantă, inteligentă, precum oamenii, va fi întotdeauna o veste proastă pentru multe dintre celelalte specii de pe planetele pe care evoluează.

Astronomul Frank Drake a propus o ecuație pentru a estima câte civilizații inteligente am putea exista în galaxia noastră. Aceasta conținea o variabilă referitoare la cât timp ar putea exista astfel de civilizații înainte de a se distruge. Drake era pesimist în acest sens: să sperăm că a greșit.

 

Traducere și adaptare după: Evolution - why it seems to have a direction, de Matthew Wills, profesor paleobiologie evolutivă la Centrul pentru Evoluție Milner, University of Bath 


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
Susţine-ne pe Patreon!


Contact
| T&C | © 2020 Scientia.ro