Сколько раз наземная жизнь появлялась из океана?

В массовой культуре эволюцию часто ошибочно изображают линейной. Одной из основных особенностей этого изображения в популярной культуре , но даже в популяризации науки , является то, что какое-то морское животное сбрасывает чешую и плавники и выползает на сушу.

Конечно, это демонстрирует только одну родословную для одного конкретного вида ( Homo sapiens ). Мой вопрос: где еще жизнь развилась из воды на сушу?

Интуитивно кажется, что это огромный скачок (адаптация к принципиально чуждой среде), но это все же должно было происходить несколько раз (отдельно, по крайней мере, для растений, насекомых и хордовых, поскольку их последний общий предок обитал в море). На самом деле, чем больше я думаю об этом, тем больше примеров нахожу.

Ответы (2)

Сомневаюсь, что мы знаем точное число или даже что-то близкое к нему. Но есть несколько хорошо обоснованных теоретических колонизаций, которые могут вас заинтересовать и помочь составить представление о том, насколько обычным явлением было для жизни переход на сушу. Мы также можем использовать известные факты о том, когда разные эволюционные линии разошлись, а также знания о более ранних колонизациях земли, чтобы проработать некоторые события для себя. Я сделал это здесь для широких таксономических кладов в разных масштабах - если интересно, вы можете сделать то же самое снова для более низких подкладов.

Как вы правильно заметили, должно было быть по крайней мере одно событие колонизации для каждой родословной, присутствующей на земле, которая отклонилась от других родословных, присутствующих на земле, до колонизации земли. Используя доказательства и рассуждения, которые я привожу ниже, по крайней мере, произошли следующие 9 независимых колонизаций:

  • бактерии
  • цианобактерии
  • археи
  • протисты
  • грибы
  • водоросли
  • растения
  • нематоды
  • членистоногие
  • позвоночные

Колонизация бактериями и археями
Первые свидетельства существования жизни на суше, по-видимому, относятся к периоду от 2,6 ( Watanabe et al., 2000 ) до 3,1 ( Battistuzzi et al., 2004 ) миллиарда лет назад. Поскольку молекулярные данные указывают на дивергенцию бактерий и архей 3,2–3,8 миллиарда лет назад ( Feng et al., 1997 — классическая статья), и поскольку и бактерии, и археи встречаются на суше (например , Taketani & Tsai, 2010), они должны были колонизировать землю независимо. Я бы предположил, что также было много разных бактериальных колоний. По крайней мере, одно несомненно: цианобактерии должны были колонизироваться независимо от некоторых других форм, поскольку они эволюционировали после первой бактериальной колонизации (Tomitani et al., 2006) и теперь встречаются на суше, например, в лишайниках.

Протистан, колонизация грибами, водорослями, растениями и животными
Протисты представляют собой полифилетическую группу простых эукариот, и, поскольку дивергенция грибов от них ( Wang et al., 1999 — еще одна классическая работа) предшествует появлению грибов из океана ( Taylor & Osborn, 1996 ), они должны были появиться отдельно. Затем, поскольку растения и грибы разошлись, пока грибы еще находились в океане ( Wang et al., 1999 ), растения должны были колонизироваться отдельно. На самом деле, различными способами (например, методом молекулярных часов, Heckman et al., 2001 ) было открыто открыто , что растения должны были покинуть океан отдельно от грибов, но, вероятно, полагались на них, чтобы сделать это ( Brundrett, 2002).- см. примечание внизу об этой статье). Далее, простые животные... Членистоногие колонизировали сушу самостоятельно ( Pisani et al, 2004 ), а поскольку нематоды дивергировались раньше членистоногих ( Wang et al., 1999 ), они тоже должны были независимо найти сушу. Затем, неуклюже продвигаясь в конце, появились четвероногие ( Long & Gordon, 2004 ).

Обратите внимание на статью Брундретта: в ней БОЛЕЕ 300 ССЫЛОК! Этот парень, должно быть, надеялся на какой-то приз.

использованная литература

Это объясняется в связанной статье, но интересно отметить, что существует четыре различных членистоногих, колонизирующих землю: многоножки, насекомые, паукообразные и изоподы.
Что также круто, так это то, что некоторые животные (пульмональные моллюски, млекопитающие и т. д.) повторно колонизировали океан с суши.
@NoahSnyder, кажется, тоже Брачюра?

Ответ Ричарда фантастический, и я не собираюсь быть таким тщательным. Но вот еще несколько примеров:

  • Черепахи (которые плавали с моря на сушу и обратно на сушу!)
  • Брюхоногие (улитки и слизни)
  • Тихоходки (водяные медведи)
  • Онихофоры (бархатные черви)
  • Планарии (плоские черви)
  • Annelida (кольчатые черви)

Вместе с примерами Ричарда включает все примеры наземных животных , приведенные в Википедии.

На 75% вопросов об удивительности жизни ответ включает тихоходок .
Все ядовитые змеи Австралии принадлежат к одному семейству Elapidae. Считается, что они произошли от одного события колонизации морских змей, поэтому последовательность будет следующей: море-> суша-> море-> суша.
@ChinmayKanchi Увлекательно! Если окажется, что змеи изначально появились в море, это было бы море-> суша-> море-> суша-> море-> суша! (Хотя я понимаю, что в настоящее время ранние змеи скорее всего роют норы.)
Весьма вероятно, что все существующие рептилии произошли от наземных предков из-за физиологии яиц. Насколько мне известно, ни одна рептилия не откладывает яйца, которые могут вылупиться в воде.
@ChinmayKanchi: я не уверен, насколько это актуально. Конечно, базальные амниоты были наземными обитателями (это первая земля). Но ранние змеи могли быть водными (и тесно связанными с мозазаврами), что дало второе море. Затем базальные элапиды дадут вторую землю, морские змеи - третье море, а австралийские элапиды - третью землю. В любом случае, как я уже сказал, текущие данные свидетельствуют о том, что змеи имеют ископаемое происхождение, а не водное.
А, теперь я понимаю. Жаль, что змеи, как полагают, произошли из ископаемых, на самом деле.