(Дуга штапа/Унспласх) Замршена историја развоја живота наше планете изнедрила је безброј чудних и дивних створења, али ниједно не узбуђује еволуционе биологе – или дели таксономисте – као ракови.
Када су истраживачи нешто раније ове године покушали да помире еволуциону историју ракова у свој њиховој бучној слави, дошли су до закључка да су се дефинишуће карактеристике ракова еволуирале најмање пет пута у последњих 250 милиона година.
Штавише, била је раздражљивост изгубљен можда седам или више пута.
Ова поновљена еволуција плана тела налик на рак се дешавала толико често да има своје име: карцинизација. (И да, ако изгубите једљивост према еволуцији, то се зове декарцинизација.)
Ракови жаба (Ранинидае) су један необичан пример. Карактеристике плана тела ракова такође су изгубљене на путу до скоро безногих порториканских пешчаних ракова ( Емеритус Порторика ) и разни искривљени ракови пустињаци – али онда црвени краљевски ракови повратио језиве црте у последњем еволуционом минуту.
Порторикански пешчани рак. (Мишел Барос Сарменто Гама/иНатуралист/ЦЦ БИ-НЦ 4.0)
Зашто еволуција наставља да прави и обликује план тела налик на ракове, остаје само мистерија, иако еволуција мора да ради нешто како треба у обликовању једљивих створења изнова и изнова.
Постоје хиљаде врста ракова, које успевају у скоро свим стаништима на Земљи, од коралних гребена и понорских равница до потока, пећина и шума.
Ракови се такође могу похвалити импресивним приказом величина. Најмањи, рак од грашка ( Пиннотхера фаба ), мери само милиметре, док је највећа, Јапански рак паук ( Мацроцхеира каемпфери ), протеже се скоро 4 метра (око 12 стопа) од канџе до канџе.
Са својим богатством врста, екстравагантним низом облика тела и богатим фосилним записом, ракови су идеална група за проучавање трендова у биодиверзитету током времена. Али проналажење реда у хаосу ракова је стални изазов.
Шта је уопште рак?
Постаје чудније, јер није сваки рак, да тако кажем. Постоје 'прави' ракови, као што су ракови од блата и ракови пливачи. Ипак, имамо и такозване лажне ракове, као што су ракови пустињаци срамежљиви оклопи са својим спиралним абдоменима, или краљевски ракови прекривени шиљцима.
Највидљивија разлика између правих и лажних ракова је колико ходајућих ногу имају: прави ракови имају четири пара дугих ногу, док лажни ракови имају само три, са још једним паром величине пинте позади.
И прави и лажни ракови развили су своју широку, равну, тврду горњу љуштуру и увучене репове независно један од другог, од заједничког претка који није имао ниједну од ових карактеристика, предлаже анализу објављено у марту 2021. године, предвођено еволуционим биологом Џоаном Вулф са Универзитета Харвард.
Али то није био директан пут након што су се прави и лажни ракови раздвојили. Еволуција је направила и преправила ракове током протеклих 250 милиона година: једном или двапут код правих ракова и најмање три пута током еволуције лажних ракова, сматрају Вулф и његове колеге.
Ракови су дуго збуњивали таксономисте који јесу погрешно класификовано врсте као прави или лажни ракови због њихових упадљивих сличности.
Осим откривања где врсте припадају на стаблу живота, разумевање колико је тачно пута еволуција створила облик тела налик раку и зашто, могло би да открије нешто о томе шта покреће конвергентну еволуцију.
„Мора да постоји нека врста еволуционе предности да би био овај облик налик на рак“, стручњак за ракове и Волфов коаутор Хедер Бракен-Грисом рекао Популарна наука 2020. године, када је карцинизација покренула интернет.
уморан: конвергентна еволуција није неуобичајена, посебно када врсте имају сличне притиске селекције у свом окружењу
— Ејми (@лоленнуи) 13. октобар 2020
жичано: 🦀све 🦀 је 🦀 рак 🦀
Као и код многих субјеката, еволуциони биолози имају много идеја, али немају чврсте одговоре о карцинизацији. Због уског фокуса прошлих истраживања на одабраним врстама ракова, 'непарсимонична историја еволуције плана тела ракова мора се помирити', тим пише .
За почетак, трио истраживача је сакупило податке о морфологији, понашању и природној историји ракова, од живих врста и фосила, и идентификовало празнине у генетским подацима који би могли да помогну у решавању збуњујућих еволуционих односа.
„Скоро половина грана на дрвету живота ракова остаје тамна,“ пишу .
Већина карцинизираних ракова развила је чврсту, калцификовану шкољку како би се заштитила од предатора – јасна предност – али су онда неки ракови напустили ову заштиту, из непознатих разлога.
Ходање постранце, колико год се чинило глупо, значи да су ракови изузетно окретни, способни да брзо изађу у било ком смеру без губљења предатора из вида, ако се појави. Али бочно ходање није примећено у свим карцинизираним линијама (постоје паукови ракови који ходају напред ) и неки некарцинисани ракови пустињаци такође могу ходати постранце.
То што су неки ракови развили велике канџе да би постали грабежљивци који ломе шкољке у еколошкој трци у наоружању такође не може у потпуности да објасни време или успехе ране еволуције ракова.
(Јоана М. Волфе)
изнад: Филогенетско стабло које показује примере карцинизованих и декарцинизованих клада, са обојеним тачкама које бележе карактеристике на гранама.
Као и све у науци, ништа никада није решено и еволуција ће наставити својим веселим путем. Иако са све већим количинама геномских информација о живим и фосилизованим врстама ракова, будите сигурни да су таксономи постојано спајајући се шта чини рак, рак.
Ово ће нам „омогућити да решимо вишеструко порекло и губитке облика тела „ракова“ кроз време и идентификујемо време настанка кључних еволуционих новина и планова тела“, каже Волфе.
Више од тога, проучавање ракова пружа примамљиву перспективу за еволуционе трагаче који мисле да би могло бити могуће предвидети предвидљиве облике које еволуција прави на основу фактора животне средине и генетских знакова.
„Испитивање еволуције ракова пружа макроеволуциони временски оквир од пре 250 милиона година за који бисмо, са довољно филогенетских и геномских података, могли да предвидимо морфологију која ће резултирати,“ каже Брацкен-Гриссом.
Облик налик на рак може бити сигурна опклада.
Рад је објављен у БиоЕссаис .