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Por que Ele Parece Ter uma Direção e o Que Esperar em seguida

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A diversidade e a complexidade da vida na Terra é surpreendente: 8 milhões ou mais de espécies de seres vivos—a partir de algas para elefantes—tudo evoluiu a partir de um simples, unicelulares ancestral comum em torno de 3,5 bilhões de anos atrás. Mas será que isso significa que a evolução sempre e inevitavelmente, gera uma maior diversidade e complexidade, tendo uma direção previsível?

Charles Darwin identificados três ingredientes necessários para que a seleção natural ocorre. Os indivíduos devem ser diferentes, por isso há uma variação na população. Eles também devem ser capazes de passar esta variação para a prole. Finalmente, os indivíduos devem competir por recursos que limitar o número de filhos que eles podem produzir. Indivíduos com variações que lhes permitem obter mais recursos são susceptíveis de produzir mais descendentes, como se.

A evolução também depende do contexto e do ambiente, que notoriamente mudam constantemente de forma imprevisível. Por exemplo, os peixes que vivem e evolução apagado cavernas, muitas vezes, perdem seus olhos, porque os custos de desenvolvimento de eles superam suas vantagens.

Assim, a seleção natural opera a partir de uma geração para a seguinte. Ele não pode planejar com antecedência ou ter um objetivo. Além disso, nem toda a mudança evolutiva é uma resposta à seleção, mas pode ser neutro ou aleatória. Não é mesmo garantida para produzir mais espécies, uma vez que a evolução pode ocorrer em uma única linhagem e isso pode ser extinto a qualquer momento. Como podemos conciliar uma tal processo sem rumo com a desconcertante diversidade e a complexidade que vemos?

Ecológica Influência

Ecologia e evolução são dois lados da mesma moeda. O meio ambiente não é apenas o entorno físico, de um organismo, mas também a outras espécies biológicas com o qual ele interage.

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Podemos ver esta interação ambiental profunda na história da vida. Por bilhões de anos, os organismos foram “presos” como único células dentro do mar. Vários grupos evoluiu de forma independente multi-cellularity (talvez 25 vezes). Mas os primeiros animais, plantas e fungos com complexo de desenvolvimento, diferentes tecidos e órgãos só apareceu cerca de 540 milhões de anos atrás, com o Cambriano “explosão” de diversidade.

Este pode ter sido provocado pelo aumento dos níveis de oxigênio nos oceanos, o que, por sua vez, o resultado da fotossíntese—processo pelo qual as plantas e outros organismos converter luz solar em energia liberando oxigênio—em muito mais simples formas de vida ao longo de milhões de anos.

Uma vez que os animais atingiram o maior tamanho e evoluiu coragem, partes duras, maxilares, dentes, olhos, e pernas, complexas cadeias alimentares tornou-se possível, junto com os “braços de raças” entre predadores e presas. Grupos com adaptações que permitiram que eles vivem na terra, abriu ainda mais oportunidades. Uma vez fora do saco, essas inovações foram difíceis para “uninvent,” promover a diversidade.

A única diagrama de Darwin A Origem das Espécies mostra espécie de divisão através do tempo. Se mais espécies se originam de ser extinto, em seguida, a riqueza de espécies aumenta. Darwin pensou se ecológica espaço pode simplesmente “encher” um dia.

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Diagrama de a Origem das Espécies. Wikipédia, CC-BY-SA

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Mas até onde podemos dizer, a espécie de contagem tem vindo a aumentar para mais de 250 milhões de anos. Mesmo passado naturais extinções em massa foram apenas reveses temporários que pode ter criado mais oportunidades para a diversidade no longo prazo.

A Variação Não É Aleatória,

Como os organismos evoluem mais complicados sistemas de desenvolvimento, podem, no entanto, tornam-se menos capazes de modificar certos aspectos de sua anatomia. Isto é em parte porque os genes, tecidos e órgãos, muitas vezes, têm várias funções diferentes, por isso pode tornar-se difícil mudar, para melhor, sem acidentalmente “quebrar” algo em outro lugar.

Por exemplo, quase todos os mamíferos, a partir de girafas para os seres humanos, são presos com apenas sete ossos do pescoço. Sempre que diferentes números de desenvolver ou evoluir, eles trazem outros problemas anatômicos. As aves são totalmente diferentes, e parecem desenvolver novos números de vértebras do pescoço com uma facilidade notável: Cisnes sozinho, ter entre 22 e 25. Mas, em geral, enquanto que a evolução produz novas espécies, a flexibilidade do corpo planos dessas espécies pode diminuir com o aumento da complexidade.

Muitas vezes, estreitamente relacionadas com as espécies acabam sendo selecionados ao longo de caminhos semelhantes. Além disso, “desenvolvimento de viés” significa que a variação anatômica não é produzido de forma aleatória.

Tomar mamíferos. Eles vêm a partir de um ancestral comum, e de ter tomado surpreendentemente formas semelhantes, apesar de terem evoluído em diferentes continentes. Este é outro exemplo do fato de que a evolução não é inteiramente imprevisível; há apenas tantas soluções para o mesmo físicos e biológicos problemas, gosto de ver, escavação, ou voando.

O Futuro da Evolução

Claramente, há uma aparente contradição no coração da biologia evolutiva. Por um lado, os mecanismos de evolução de qualquer predisposição para a mudança em qualquer direção particular. Por outro lado, deixar que os mecanismos de começar, e para além de um determinado limite, entrelaçadas ecológica e de desenvolvimento de sistemas que geram tendem a produzir mais e mais espécies com maior máxima complexidade.

Então podemos esperar mais diversidade e complexidade de ir para a frente? Agora estamos no início de uma sexta extinção em massa, causado por seres humanos e não mostrando nenhum sinal de parar de limpeza de fora o resultado de milhões de anos de evolução. Apesar disso, os próprios humanos são muito numerosas, generalizada, e adaptável a estar em sério risco de extinção a qualquer momento em breve. É muito mais provável que vamos ampliar nossa distribuição ainda mais por engenharia habitável biospheres em outros planetas.

Em outros planetas, nós podemos um dia encontrar vida alienígena. Teria que seguir a mesma trajetória evolutiva como a vida na Terra? A partir de uma célula, a transição para multi-cellularity pode ser uma fácil obstáculo para pular. Embora ele chegou muito tarde na Terra, que, no entanto, aconteceu muitas vezes. Mais complicado com o desenvolvimento de diferentes tipos de tecido evoluiu em apenas alguns grupos na Terra, isso pode representar uma barra mais elevada.

Se estrangeiro de biologia torna mais alguns obstáculos, o seu desenvolvimento é, de facto susceptível de favorecer padrões de aumentar a diversidade e o máximo de complexidade. Mas, talvez, um dominante, inteligentes como os seres humanos será sempre uma má notícia para muitas das outras espécies nos planetas onde eles evoluem.

O astrônomo Frank Drake, propôs uma equação para estimar o número de civilizações inteligentes podemos esperar que em nossa galáxia. Este continha um termo por quanto tempo tais civilizações pode existir antes que destruam a si mesmos. Drake foi pessimista em relação a isso: vamos esperar que ele estava errado.O Conversa

Este artigo é republicado de O Conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

Crédito da imagem: laurent marx a partir de Pixabay

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