ความลึกลับของวิวัฒนาการ: สัตว์โบราณที่ไม่ตาย

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

วิวัฒนาการของชีวิตบนโลกมีความลึกลับมากมาย หนึ่งในนั้นคือการก้าวกระโดดของวิวัฒนาการ ในช่วงเวลาสั้น ๆ ตามมาตรฐานบรรพชีวินวิทยา กลุ่มสิ่งมีชีวิตใหม่หรือสัญญาณใหม่ปรากฏขึ้นซึ่งเปลี่ยน "โครงสร้าง" ของสิ่งมีชีวิตอย่างรุนแรง ตัวอย่างคือที่มาของนกจากไดโนเสาร์

แต่มีตัวอย่างของคุณสมบัติที่ตรงกันข้าม: วิวัฒนาการดูเหมือนจะหยุดไปหลายร้อยล้านปี

ปรากฏการณ์ของ "ฟอสซิลที่มีชีวิต" ยังคงเป็นประเด็นที่ถกเถียงกันมากที่สุดในวิทยาศาสตร์ชีวภาพสมัยใหม่ และมีหัวข้อและเนื้อหาจำนวนมากสำหรับการอภิปรายสะสม เรารู้เรื่องตำราเรียนเล่มหนึ่งจากโรงเรียน: จนถึงปลายทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 20 ปลาที่มีครีบครีบขั้นสูงได้รับการพิจารณาว่าสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส

อย่างไรก็ตาม ในปี 1938 สัตว์มหัศจรรย์ตัวหนึ่งถูกดึงออกจากมหาสมุทรอินเดีย จากความลึก 70 เมตร ซึ่งต่อมาเรียกว่าซีลาแคนท์ ปรากฎว่าปลาที่มีครีบมีกล้ามเนื้ออยู่ได้จนถึงยุคปัจจุบัน ความสนใจเป็นพิเศษในการค้นพบนี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าวิทยาศาสตร์ถือว่าปลาครีบไขว้เป็นรูปแบบการนำส่งจากปลาไปสู่สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และครีบ "กล้าม" ถูกมองว่าเป็นก้าวสู่อุ้งเท้า ซึ่งคุณสามารถเคลื่อนตัวบนบกได้

นอกจากนี้ครีบไขว้เมื่อมันปรากฏออกมามีบรรพบุรุษที่ใกล้ชิดกับปลาของการหายใจในปอดขั้นสูง - นั่นคือพวกเขาสามารถหายใจทั้งออกซิเจนที่ละลายในน้ำและอากาศในบรรยากาศ สาขานี้ทิ้งลูกหลานในสัตว์สมัยใหม่ในรูปแบบของปลาฟันเขา - และพวกเขายังสามารถถือเป็นฟอสซิลที่มีชีวิตเพราะตัวแทนอื่น ๆ จำนวนมากของ superorder มีอยู่เฉพาะในพงศาวดารทางธรณีวิทยาเท่านั้น

ดังนั้น สิ่งมีชีวิตมักจะถูกเรียกว่าฟอสซิลที่มีชีวิต ซึ่งลักษณะทางสัณฐานวิทยาแทบไม่ต่างจากสัตว์โบราณที่รู้จัก (พืช แบคทีเรีย) หรือได้รับการถ่ายทอดลักษณะโบราณจากบรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลออกไป

เกิดอะไรขึ้นกับนาฬิกา?

การมีอยู่ของ "คู่แฝด" ดังกล่าวซึ่งรวมชาวโลกโบราณและโคตรของเราเข้าด้วยกันได้กลายเป็นหนึ่งในคำถามที่ยากของทฤษฎีวิวัฒนาการ ท้ายที่สุดแล้ว วิวัฒนาการตามแนวคิดสมัยใหม่นั้นมีพื้นฐานมาจากนาฬิกาชีวภาพชนิดหนึ่ง ในช่วงเวลาที่ยาวนาน จีโนมควรสะสมจำนวนการกลายพันธุ์ที่ใกล้เคียงกัน และหากสิ่งมีชีวิตบางตัวยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติเป็นเวลาหลายร้อยล้านปี "นาฬิกา" ของพวกมันก็หยุดลง

ปรากฏการณ์ของ "ซากดึกดำบรรพ์ที่มีชีวิต" ถูกยึดโดยนักสร้างโลกที่ปฏิเสธกลไกวิวัฒนาการที่ระบุโดยวิทยาศาสตร์ เป็นเวลาหลายร้อยล้านปีแล้วที่การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมและการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้เปลี่ยนสาขาของไดโนเสาร์เป็นนกอินทรีและหัวนม แต่ทำไมกฎวัตถุประสงค์ของธรรมชาติเหล่านี้จึงปล่อยให้ครีบไขว้แม้ว่าจะเป็นญาติ แต่ไม่เปลี่ยนแปลง?

ราวกับว่าเป็นการตอบสนองต่อเหตุผลประเภทนี้ นักชีววิทยาหลายคนในปัจจุบันมักจะคิดว่าคำว่า "ฟอสซิลที่มีชีวิต" (จะย้อนกลับไปถึงดาร์วินเอง) ว่าไม่ถูกต้อง และเนื่องจากเขาไม่มีคำจำกัดความที่ชัดเจน และเพราะเขาระบุสาระสำคัญของปรากฏการณ์อย่างไม่ถูกต้อง ท้ายที่สุด ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะหยุดวิวัฒนาการ ไม่นานมานี้ มีการเผยแพร่ผลการศึกษาซึ่งจัดทำโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกน เกี่ยวกับปลาสเตอร์เจียนที่อาศัยอยู่ในเขต American Great Lakes

ปลาชนิดนี้ซึ่งมีลักษณะค่อนข้างโบราณถือว่าเป็นหนึ่งในตัวเลือกของฟอสซิลที่มีชีวิต - ปลาสเตอร์เจียนมีอยู่บนโลกของเราประมาณ 100 ล้านปี อย่างไรก็ตาม ตามที่เราค้นพบได้ ชาวเกรตเลกส์ตลอดประวัติศาสตร์ได้แสดงให้เห็นถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการอย่างมหาศาล - ในขณะที่ยังคงรักษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาหลัก พวกมันเปลี่ยนขนาดอย่างต่อเนื่องGreat Lakes เป็นที่อยู่ของทั้งคนแคระและปลายักษ์ รวมถึงปลาสเตอร์เจียนขนาดกลางหลายขนาด

เรือดำน้ำ Nautilus ซึ่งเป็นผู้อาศัยในส่วนลึกของมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรอินเดีย เป็นหนึ่งในตัวแทนที่น่าทึ่งที่สุดของ "ฟอสซิลที่มีชีวิต" มันเป็นของ Nautiloidea - superorder ของเซฟาโลพอดซึ่งฟอสซิลเป็นที่รู้จักมาตั้งแต่ Cambrian (500 ล้านปีก่อน) ไม่เหมือนกับปลาหมึกอื่นๆ เช่น ปลาหมึกหรือปลาหมึก หอยโข่งได้เก็บรักษาเปลือกหอยที่สวยงามน่าทึ่งมาเป็นเวลาครึ่งพันล้านปี จากความหลากหลายของนอติลอยด์ เหลือเพียงไม่กี่สปีชีส์

วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้ข้อสรุปแบบเดียวกันสำหรับตัวอย่างคลาสสิกของ "ฟอสซิลที่มีชีวิต" ซึ่งเป็นปลาซีลาแคนท์ตัวเดียวกัน Patrick Laurenti นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการที่ French National Science Foundation CNRS เป็นหนึ่งในบรรดาผู้ที่ยอมรับว่ามีความแตกต่างทางกายวิภาคที่เห็นได้ชัดเจนในโครงสร้างของกะโหลกศีรษะ กระดูกสันหลัง และองค์ประกอบทางสัณฐานวิทยาอื่นๆ ระหว่างปลาซีลาแคนท์ - ตัวแทนของปลายุคครีเทเชียส - และปลาซีลาแคนท์สมัยใหม่ และที่สำคัญที่สุด อัตราการเปลี่ยนแปลงของจีโนมนั้นค่อนข้างจะเทียบได้กับการเปลี่ยนแปลงใน DNA ของสิ่งมีชีวิตที่ได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในช่วงวิวัฒนาการ

Shields - ครัสเตเชียนน้ำจืดขนาดเล็กของหน่วยย่อย Notostraca - ปรากฏตัวครั้งแรกบนโลกเมื่อประมาณ 265 ล้านปีก่อนและยังคงมีรูปลักษณ์ที่ไม่เปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตาม ข้อสันนิษฐานของการหยุดวิวัฒนาการก็ไม่ได้ผลเช่นกัน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮัลล์ในอังกฤษ ได้จัดลำดับยีนหลายยีนจากดีเอ็นเอของเกราะที่มีชีวิตประมาณ 270 ตัว

จากผลงานชิ้นนี้ ปรากฎว่าโล่ในปัจจุบันไม่ใช่ 11 อย่างที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ แต่มี 38 สปีชีส์ที่แยกจากกัน และสปีชีส์เหล่านี้อยู่ในกิ่งที่แตกต่างกันสองกิ่ง ซึ่งถูกแบ่งออกในยุคจูราสสิก - ประมาณ 184 ล้านปีก่อน ในเวลาเดียวกัน speciation ที่ใช้งานอยู่และการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในจีโนมเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ โดยไม่กระทบต่อลักษณะทางสัณฐานวิทยาพื้นฐาน

ทวีปสีเขียวได้กลายเป็นสถานที่บนโลกที่กลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่แปลกประหลาดที่สุดได้พัฒนาอย่างโดดเดี่ยวมาเป็นเวลานาน

สถานที่เงียบสงบและการปรับจูนอย่างละเอียด

แต่ถ้าวิวัฒนาการแนะนำอย่างสม่ำเสมอแม้ว่าจะไม่สังเกตเห็นได้ในทันที แต่มีการเปลี่ยนแปลงเชิงสร้างสรรค์อย่างต่อเนื่องทำไมปรากฏการณ์ของ "ฟอสซิลที่มีชีวิต" จึงเกิดขึ้น? เพื่อแสดงกลไกนี้ ให้เราหันไปที่ประวัติศาสตร์ของมนุษย์ การอพยพครั้งใหญ่ เช่น การอพยพครั้งใหญ่ของชาติ การก่อตั้งรัฐและจักรวรรดิ การแผ่ขยายศาสนาของโลก ทั้งหมดนี้นำไปสู่การผสมกันของกลุ่มชาติพันธุ์และการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในวิถีชีวิตของผู้คนจากรุ่นสู่รุ่น

แต่มีบางกรณีที่ เผ่าที่แยกจากกัน จบลงที่เกาะห่างไกล หรือในป่าลึก หรือในสภาวะอื่นๆ ที่นำไปสู่การดำรงอยู่อย่างโดดเดี่ยว แต่ไม่ได้มีส่วนทำให้ การพัฒนาอารยธรรม และในขณะที่กำลังวางรางรถไฟอยู่ที่ไหนสักแห่ง เมืองสมัยใหม่ก็ถูกสร้างขึ้น เครื่องบินกำลังบินขึ้นไปบนท้องฟ้า ชนเผ่าที่โดดเดี่ยวยังคงมีชีวิตอยู่ตามที่บรรพบุรุษของพวกเขาอาศัยอยู่ บางทีอาจจะเป็นหลายพันปีมาแล้ว

ในทำนองเดียวกัน ในช่วงเวลาที่แตกต่างกันเท่านั้น เกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ของสัตว์ป่า บรรพบุรุษของ "ฟอสซิลที่มีชีวิต" ส่วนใหญ่มาจากอดีตอันไกลโพ้นในกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกันมากมาย ญาติจำนวนมากนี้ในอดีตที่ตกอยู่ใต้ขวานของการคัดเลือกโดยธรรมชาติไม่ว่าจะปรับให้เข้ากับสภาพที่เปลี่ยนแปลงไปค่อย ๆ เปลี่ยนแปลงไปจนจำไม่ได้หรือตายกลายเป็นกิ่งก้านที่ตายไปแล้ว

และมีเพียงส่วนเล็ก ๆ ของกลุ่มเท่านั้นที่กลายเป็นโรคเรื้อรัง เธอพบว่าตัวเองอยู่ในสภาพที่ประการแรกในทางปฏิบัติไม่เปลี่ยนแปลงตลอดหลายล้านปี ดังนั้นจึงไม่ต้องการการปรับตัวที่รุนแรง และประการที่สอง พวกเขาแยกประชากรนี้ออกจากศัตรูตามธรรมชาติในห้องปฏิบัติการเชิงวิวัฒนาการเหล่านี้ นาฬิกาพันธุกรรมผ่านไปด้วยความเร็วเท่ากัน อย่างไรก็ตาม การคัดเลือกโดยธรรมชาติไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากต้องปรับแต่งสัณฐานวิทยาที่ครั้งหนึ่งเคยสร้างขึ้นมาอย่างละเอียดถี่ถ้วน

พระคัมภีร์และร็อกแอนด์โรล

ปรากฏการณ์บรรพชีวินวิทยาอื่นๆ อีกหลายประการมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับปรากฏการณ์ของ "ฟอสซิลที่มีชีวิต" "เอฟเฟกต์ลาซารัส" ได้รับการตั้งชื่อตามตัวละครในพระคัมภีร์ที่ฟื้นคืนพระชนม์โดยพระคริสต์ เรากำลังพูดถึงสปีชีส์ที่ครั้งหนึ่งเคยบันทึกไว้ในบันทึกซากดึกดำบรรพ์แล้วดูเหมือนจะหายไปเป็นเวลานานแล้วปรากฏขึ้น ("ฟื้นคืนชีพ") อีกครั้ง

ส่วนใหญ่มักเกิดจากการขาดข้อมูลซากดึกดำบรรพ์: อย่างไรก็ตาม การก่อตัวของซากดึกดำบรรพ์นั้นไม่ธรรมดาเท่าที่เป็นกรณีที่หายาก และหากในยุคนั้นไม่พบซากของสิ่งมีชีวิตใด ๆ สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น หมายความว่ามันไม่ใช่ บางทีเขาอาจเป็นเพียง "โชคร้าย" ที่ทิ้งรอยเท้าไว้ในฟอสซิล หรือไม่ก็ยังไม่พบรอยเท้าเหล่านี้ ผลกระทบของลาซารัสยังรวมถึงกรณีที่หายากเมื่อสัตว์ที่ถือว่าสูญพันธุ์อย่างกะทันหันปรากฏขึ้นท่ามกลางสิ่งมีชีวิต

ปริศนาแห่งความลึก

Latimeria เนื่องจากมีลักษณะเป็น "ยุคก่อนประวัติศาสตร์" อย่างยิ่ง จึงถือเป็นตัวอย่างคลาสสิกของ "ฟอสซิลที่มีชีวิต" มาช้านาน อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป มีการระบุความแตกต่างที่สำคัญระหว่างชาวมหาสมุทรอินเดียกับเซลาแคนท์โบราณ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลักษณะการเผาผลาญบางอย่างบ่งชี้ว่าญาติฟอสซิลของปลาซีลาแคนท์อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำจืด ซึ่งเป็นไปได้ว่าครีบของกล้ามเนื้อช่วยให้พวกมันเคลื่อนไหวโดยอาศัยก้นน้ำตื้น นอกจากนี้ปลาซีลาแคนท์สมัยใหม่ยังมีขนาดใหญ่กว่าปลาครีบไขว้ในสมัยโบราณอีกด้วย

ตัวอย่างคลาสสิกของอนุกรมวิธานลาซารัสคือนกทาคาเฮที่บินไม่ได้บนเกาะทางใต้ของนิวซีแลนด์ ซากของนกถูกค้นพบในช่วงกลางของศตวรรษที่ 19 และถึงแม้นกชนิดนี้จะไม่ได้มีความเก่าแก่มากนัก แต่เป็นเวลา 100 ปีที่ takahe ถือว่าสูญพันธุ์โดยสมบูรณ์ แต่การฟื้นคืนชีพยังคงตามมา ชะตากรรมเดียวกันก็เกิดขึ้นกับ Chak Bakers ซึ่งเป็นชาวอเมริกาใต้ที่มีขนคล้ายหมู ในปีพ.ศ. 2473 กระดูกของเขาถูกค้นพบและยังไม่กลายเป็นฟอสซิล ซึ่งบ่งชี้ถึงการสูญพันธุ์ของสายพันธุ์นี้เมื่อไม่นานมานี้ และเพียง 45 ปีต่อมาปรากฎว่าไม่มีการสูญหาย - มีเพียงสัตว์ที่ซ่อนตัวจากการสอดรู้สอดเห็น

"เอฟเฟกต์เอลวิส" ยังเป็นพยานถึงความเข้าใจผิดทางวิทยาศาสตร์อีกด้วย อย่างที่คุณทราบ หลังจากการสิ้นพระชนม์ของราชาเพลงร็อกแอนด์โรล มีคนมากมายที่เห็นเอลวิสยังมีชีวิตอยู่ในส่วนต่างๆ ของอเมริกาและทั่วโลก ในทำนองเดียวกัน สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาคล้ายกันมาก คั่นด้วยช่วงเวลาขนาดใหญ่ บางครั้งถูกเข้าใจผิดว่าเป็นสปีชีส์ทางชีววิทยาเดียวกันที่รอดชีวิตจากยุคสมัย ตัวอย่างทั่วไปมาจากโลกของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลที่เรียกว่า brachiopods หรือ brachiopods

มีการบันทึกชนิดของ brachiopod ชื่อ Rhaetina gregaria ในฟอสซิลไทรแอสซิกตอนปลาย Triassic เมื่อประมาณ 200 ล้านปีก่อน ตามมาด้วยเหตุการณ์ที่เรียกว่าการสูญพันธุ์ของ Triassic (หรือ Triassic-Jurassic) ซึ่งนำไปสู่การสูญพันธุ์ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายสายพันธุ์

อย่างไรก็ตาม ฟอสซิลที่มีอายุย้อนไปถึงยุคจูราสสิกยังมีซากของสิ่งมีชีวิตที่คล้ายกับ Rhaetina gregaria อีกด้วย อย่างไรก็ตาม การวิจัยเพิ่มเติมพบว่า brachiopod จูราสสิกเป็น "เอลวิสที่ฟื้นคืนชีพ" แบบเดียวกันนั่นคือสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่ลูกหลานของหัวไหล่ Triassic แต่เป็นตัวแทนของสาขาอื่นซึ่งได้รับความคล้ายคลึงกันอันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการมาบรรจบกัน - ปรากฏการณ์ที่ให้ปีกแก่นกและค้างคาวที่ไม่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิด

รายชื่อสิ่งมีชีวิตที่รอดชีวิตจากยุคสมัยทางธรณีวิทยาที่มีอยู่อย่างไม่เปลี่ยนแปลงนั้นกว้างขวางและรวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ปลา นก หอย เช่นเดียวกับพืชและแบคทีเรีย แต่ตามข้อมูลของวิทยาศาสตร์ ไม่มีสิ่งมีชีวิตใดสามารถเป็นหลักฐานของ "การหยุดวิวัฒนาการ" เพียงแต่เราไม่รู้จักเส้นทางของเธอเสมอไป