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10 incredibili successi nell'evoluzione della vita sulla terra
Al fine di raggiungere l'incredibile diversità della vita su questo pianeta, la natura ha dovuto superare numerosi ostacoli per miliardi di anni di evoluzione. Nuovi ambienti dovevano essere conquistati; nuove forme sono state create per sfruttare le nuove risorse disponibili. Da quando l'uomo ha iniziato a guardare indietro attraverso la lunga storia del mondo naturale attraverso la paleontologia e la geologia, abbiamo scoperto alcuni dei punti di svolta nello sviluppo della vita sulla Terra.
10 I primi esseri umani
L'Omo rimane
Certo, puoi tracciare l'albero genealogico dell'umanità in lungo e in largo. Ma chi erano i primi umani moderni, come te e le persone che conosci? Bene, Omo I e II potrebbero contenere solo le risposte. I due teschi parziali, scoperti in Etiopia intorno al 1967, sono stati recentemente confermati come sorprendenti 195.000 anni fa, diventando così i primi esseri umani anatomicamente moderni conosciuti. (In realtà c'è un dibattito attorno a Omo II, ma Omo I è d'accordo per essere un essere umano completamente moderno.) In effetti, gli scienziati ora pensano che Homo sapiens si è evoluto solo circa 200.000 anni fa, rendendo probabile che la coppia Omo sia stata tra i primi veri umani a camminare sulla Terra.
Quindi quali sono le implicazioni dei due teschi? Bene, oltre a confermare l'emergere dell'umanità in Africa, hanno approfondito uno dei grandi misteri dell'evoluzione umana. La prova di tratti culturali, come strumenti musicali, aghi e ornamenti, risale a circa 50.000 anni fa. Strumenti complessi come gli arpioni appaiono anche dopo quella data, anche se gli strumenti in pietra grezza risalgono a molto più lontano. Quindi, se gli umani completamente moderni vagavano per la terra 200.000 anni fa, perché ci sono voluti 150.000 anni per sviluppare qualcosa che assomigliava alla cultura?
9 L'uccello più antico
protoavis texensis
Ora sappiamo che gli uccelli si sono evoluti dai dinosauri e che molti dinosauri erano effettivamente ricoperti di piume. Di conseguenza, la domanda "Qual è stato il primo uccello" può sembrare più simile a "Quando smettiamo di considerare una creatura un dinosauro e iniziamo a chiamarlo uccello?" Per molto tempo, i paleontologi tracciarono la linea a creature come Archaeopteryx (nella foto) e Confuciusornis, piccoli animali ricoperti di piume e capaci di volare, oltre che arrampicarsi sugli alberi e correre. Lo sappiamo anche noi Confuciusornis aveva un becco genuino, che gli da un vantaggio rispetto ai suoi rivali per la posizione del primo vero uccello.
Tuttavia, c'è un candidato ancora più vecchio per il titolo di primo uccello. protoavis texensis vissuto circa 220 milioni di anni fa, almeno 80 milioni di anni prima del suo rivale più vicino. Il fossile è stato ritrovato in Texas dal paleontologo Sankar Chatterjee, il quale sostiene che è ancora più vicino agli uccelli moderni che Archaeopteryx. Se questo è vero, e protoavis texensis è l'uccello più antico conosciuto, riscriverebbe potenzialmente la nostra intera comprensione dell'evoluzione aviaria. Attualmente, il consenso è che gli uccelli si siano evoluti dai dinosauri coelurosauri. Ma protoavis texensis è facilmente vecchio come i primi coelurosauriani, rendendo impossibile uno scenario del genere. Se protoavis texensis è un uccello, quindi gli uccelli devono venire da qualche altra parte.
Non riscrivere ancora i libri di testo, tuttavia, perché l'identificazione di protoavis texensis come un uccello si è dimostrato enormemente controverso. Il fossile non era in buone condizioni quando Chatterjee lo trovò, portando molti paleontologi a suggerire che si trattava in realtà di una miscela di frammenti ossei di due o più specie, che un Chatterjee esagerato montò insieme in uno scheletro plausibile. Altri semplicemente sottolineano che non c'è motivo di credere protoavis texensis è l'antenato degli uccelli di oggi. Invece, l'evoluzione convergente avrebbe potuto semplicemente portare a due specie non correlate che condividevano un disegno simile.
8 Le prime specie a camminare sulla terra
Tiktaalik E Pneumodesmus
Pesce in parte, rana in parte e alligatore in parte, Tiktaalik era l'ornitorinco del Devoniano, che sgorgava nell'acqua bassa circa 375 milioni di anni fa. Scoperto in Canada nel 2004, la specie è considerata un importante collegamento di transizione tra i vertebrati acquatici e i primissimi animali terrestri. Tra gli altri adattamenti, Tiktaalik costole ribollite capaci di sostenere il suo corpo, i polmoni, un collo mobile e gli occhi sulla sommità della testa come un coccodrillo. Ha anche vantato proto-gambe, a metà strada evolute dalle pinne, che gli avrebbero permesso di spingersi lungo i letti dei fiumi. Però, TiktaalikLe "gambe" probabilmente non avevano il raggio di movimento necessario per camminare veramente sulla terra. Nella migliore delle ipotesi, avrebbe potuto essere in grado di arrampicarsi brevemente su piane di fango. Altrimenti, probabilmente rimaneva nelle secche.
Ma mentre i vertebrati piacciono Tiktaalik lottato per rendere il trasferimento a terra, erano stati effettivamente picchiati al punch da una specie di millepiedi conosciuta come Pneumodesmus, che visse circa 428 milioni di anni fa. A solo 1 centimetro (0,4 pollici) di lunghezza, il minuscolo miriapode non era molto da guardare, ma Pneumodesmus è stata la prima creatura che conosciamo a vivere effettivamente sulla terra. Ciò lo rende anche la più antica creatura che respira aria e che vanta aperture minuscole respiratorie note come spiracoli all'esterno del suo corpo. Come tale, Pneumodesmus deve essere considerato uno degli esperimenti di maggior successo della natura, aprendo la strada a tutti gli animali terrestri a venire.
7 Il vero rettile più antico
Hylonomus Lyelli
I rettili furono i primi vertebrati a diventare completamente capaci di vivere sulla terra, persino riproducendosi al di fuori dell'acqua. Questo li rende piuttosto fantastici, e il piccolo critico lo sa Hylonomus lyelli potrebbe essere solo il più fantastico di tutti loro.La creatura simile a una lucertola, che misurava solo 20 centimetri (8 pollici) di lunghezza, è attualmente la più antica specie indiscussa di rettile, risalente a almeno 310 milioni di anni. Probabilmente un insettivoro, Hylonomus lyelli è stato scoperto nel 1860, conservato all'interno di un tronco d'albero in Nuova Scozia.
Naturalmente, il 1860 era molto tempo fa e da allora sono emersi due sfidanti al primo titolo di rettile. westlothiana lizziae e casineria kiddi sono entrambi leggermente più vecchi di Hylonomus lyelli (338 milioni di anni per westlothiana lizziae e 335 milioni di anni per casineria kiddi). Tuttavia, la comunità scientifica sta ancora discutendo se entrambi fossero effettivamente un rettile completamente evoluto, poiché condividono alcuni tratti di anfibio, il che significa che probabilmente dipendevano da una fonte idrica stabile per vivere e riprodursi. Per ora, Hylonomus lyelli può mantenere il suo titolo.
6 La più antica creatura in grado di volare
Rhyniognatha Hirsti
Come mezzo di locomozione, il volo richiede un design complesso (basso peso corporeo, ma una struttura robusta) e un grande sforzo da parte dei potenti muscoli delle ali. La prima creatura in grado di volare era in realtà l'insetto più antico conosciuto, Rhyniognatha hirsti. Il piccolo insetto visse circa 400 milioni di anni fa, il che significa che il volo non è affatto uno sviluppo recente da una prospettiva evolutiva.
Rhyniognatha hirsti fu scoperto nel 1928, in rocce risalenti al Devoniano. Il fossile fu prontamente ignorato per quasi 75 anni, fino a quando il biologo Michael Engel lo riscoprì per caso in un cassetto del Museo di storia naturale di Londra. Engel boccheggiò a voce alta scoprendo l'incredibile esemplare, e prima ancora che sapesse quanti anni aveva.
Da allora, gli esperti hanno studiato a fondo i suoi resti, confermando che il minuscolo insetto aveva ali ed era molto probabilmente in grado di usarli per volare. Tuttavia, non sono ancora completamente certi della famiglia di insetti a cui apparteneva. Tuttavia, il fossile è una scoperta affascinante e ulteriori studi dovrebbero rivelare di più sul primo pioniere conosciuto del volo.
5 Le prime piante da fiore
Potomacapnos E Amborella
Le persone tendono ad associare le piante con i fiori, ma i fiori sono in realtà uno sviluppo molto recente, almeno sulla scala temporale evolutiva. Prima che si presentassero, piante riprodotte attraverso spore per centinaia di milioni di anni. In effetti, gli scienziati non sono nemmeno sicuri del motivo per cui i fiori si sono evoluti in primo luogo, dal momento che sono delicati e richiedono enormi quantità di energia, che molte piante potrebbero utilizzare meglio per crescere i semi o aumentare di altezza. Inoltre, le piante non in fiore non hanno nulla che corrisponda veramente ai fiori, rendendola qualcosa di un puzzle da dove sono venute. Queste sciolte conclusioni hanno portato Darwin a descrivere notoriamente l'ascesa dei fiori come "un mistero abominevole".
I fossili più antichi della pianta da fiore risalgono al Cretaceo, tra 115 e 125 milioni di anni fa. Tra i più antichi c'è Potomacapnos, una pianta sorprendentemente complessa che ricorda un moderno papavero. Tale complessità nei primi fossili indica che i fiori probabilmente si sono evoluti molto rapidamente verso qualcosa che si avvicinava alla loro forma moderna, piuttosto che svilupparsi lentamente per un lungo periodo. Ma è difficile trarre conclusioni definitive, poiché i fiori sono fragili e raramente sopravvivono per essere fossilizzati.
Tuttavia, alcune risposte potrebbero trovarsi con un arbusto raro che si trova solo nell'isola del Pacifico della Nuova Caledonia. Amborella trichopoda (nella foto) è l'unico membro superstite degli Amborellales. All'inizio del Cretaceo, gli Amborellales si separarono dalle piante non fiorite che dominavano il paesaggio, diventando il più antico ordine di piante da fiore per sopravvivere nel presente. Più tardi, emersero altri due ordini sopravvissuti: i Ninfee, che diventarono moderne ninfee, e gli Austrobaileyales, da cui si svilupparono tutte le altre piante da fiore. Da quando gli Amborellales sono emersi per primi, Amborella trichopoda rimane il più vicino alle piante da fiore originali. Confrontandolo con gli Austrobaileyales, possiamo avere un'idea di quali tratti fioriscono le piante originariamente prodotte e che si sono semplicemente evolute ulteriormente lungo la linea.
4 Il più vecchio mammifero
Hadrocodium Wui
Il più antico mammifero conosciuto somigliava a un topolino o toporagno moderno. Hadrocodium wui, identificato in Cina nel 2001, era lungo circa 3,5 centimetri, pesava 2 grammi e probabilmente aveva uno stile di vita e una dieta simile ai toporagni moderni, poiché i suoi denti consistevano in zanne specializzate per tagliare gli insetti.
Quindi, come lo sappiamo? hadrocodium wui era un mammifero e non un terapside (un tipo di rettile simile a un mammifero che fiorì nel Mesozoico)? Bene, oltre a un cervello notevolmente grande per le sue dimensioni, l'Hadrocodium vantava ossa dell'orecchio medio separate dalla sua mascella, che è considerata un punto importante di divergenza evolutiva tra mammiferi e rettili. In effetti, l'Hadrocodium potrebbe essere considerato abbastanza moderno nel suo design, soprattutto quando si tratta di senso dell'olfatto.
Tuttavia, ciò che rende Hadrocodium wui veramente impressionante è la sua età. Con 195 milioni di anni, l'Hadrocodium visse molto tempo prima di alcuni tra i dinosauri più famosi, tra cui lo stegosauro, il diplodoco e il tirannosauro. In realtà, il potente tirannosauro viveva più vicino a noi nel tempo di quanto non avesse fatto Hadrocodium wui.
3Il primo albero
wattieza
Gli alberi hanno giocato (e continuano a giocare) un ruolo cruciale nella formazione dell'atmosfera terrestre. Senza il loro potere di convertire l'anidride carbonica in ossigeno, il pianeta diventerebbe rapidamente inospitale per la vita, almeno come lo conosciamo.In effetti, le prime foreste hanno drasticamente cambiato il nostro ecosistema, causando il raffreddamento del pianeta e creando direttamente le condizioni che oggi diamo per scontate. In quanto tale, l'aspetto dell'albero può essere considerato una delle scoperte evolutive più importanti di tutti i tempi.
Attualmente, l'albero più antico conosciuto è una specie di 397 milioni di anni conosciuta come wattieza, che assomigliava a una palma moderna e probabilmente raggiungeva un'altezza di circa 10 metri (30 piedi). wattieza precedette i dinosauri da circa 140 milioni di anni, diffondendosi in tutto il pianeta molto prima che i primi vertebrati prendessero possesso della terra. Si riproduceva usando spore, simili a quelle usate oggi dalle felci e dai funghi. La specie è attualmente estinta, ma un fossile di 180 chilogrammi (foto in alto) è stato scoperto a New York nel 2004, risolvendo molte domande senza risposta su come le foreste arrivassero a dominare la terra.
2 Il primo vero dinosauro
Nyasasaurus Parringtoni
Il regno dei dinosauri ebbe inizio dopo la terribile estinzione del Permiano, avvenuta circa 250 milioni di anni fa e spazzato via circa il 90% di tutte le specie sulla Terra, tra cui il 95% della vita marina e la maggior parte degli alberi del pianeta. In seguito, i dinosauri emersero.
Il più antico vero dinosauro attualmente conosciuto è Nyasasaurus parringtoni, che è stato scoperto in Tanzania negli anni '30, ma datato solo in modo definitivo nel 2011. Solo poche ossa della specie sono state identificate finora - gli scienziati non hanno ancora la certezza se fosse un carnivoro o un erbivoro, né sono completamente certi se camminava su due gambe o no.
Tuttavia, possiamo dirlo Nyasasaurus parringtoni era meno imponente, era alto solo 1 metro e pesava 18-60 chilogrammi (40-135 libbre). In effetti, è a malapena un dinosauro per la maggior parte degli standard, ma l'analisi delle sue ossa ha rivelato che si trattava di un animale a crescita rapida, indicando che era a sangue caldo, un tratto essenziale dei dinosauri. Per ora, la comunità scientifica spera di scoprire altri fossili, dal momento che non siamo nemmeno riusciti a identificare la famiglia di dinosauri a cui appartiene ancora.
1 La forma di vita più antica
Qual è la più antica forma di vita conosciuta dalla scienza? Bene, è una domanda sorprendentemente difficile da rispondere, dal momento che le prime forme di vita erano così basilari che spesso era difficile identificarle accuratamente. Ad esempio, le rocce scoperte nei pressi di Pilbara in Australia sono state inizialmente pensate per contenere tracce di una comunità di microbi viola, che vive nell'oceano, con quasi 3,5 miliardi di anni. Questa sarebbe stata la prova più antica della vita sulla Terra e tutti si sono entusiasmati fino all'inizio di quest'anno, quando i nuovi test hanno definitivamente dimostrato che i "microfossili" erano in realtà solo dei depositi minerali creati in modo strano da eventi idrotermali. In altre parole, non erano mai vivi.
La stessa cosa è accaduta in Sud Africa, dove piccoli tubi trovati nelle rocce sono stati presi come prova di batteri di 3,4 miliardi di anni, solo per uno studio successivo per identificarli come formazioni naturali create dall'attività vulcanica. Fortunatamente, queste rivelazioni non hanno spinto troppo lontano la ricerca del fossile più antico, dato che la Strelley Pool Formation australiana contiene "corpi a forma di sacco" ricchi di carbonio che sono considerati prove convincenti dell'antica vita microbica. Con i suoi 433 miliardi di anni, i depositi di Strelley Pool sono solo 20 milioni di anni in meno rispetto ai "microfossili" di Pilbara.
Curiosamente, ci sono alcune prove che gli organismi di Strelley Pool erano fotosintetici, sopravvivendo convertendo la luce in energia. Sebbene non sia stata trovata alcuna documentazione fossile, è generalmente riconosciuto che i primi batteri erano i mangiatori di rock noti come chemitrotropi, con i batteri fotosintetici che emergevano più tardi. Quindi possiamo essere abbastanza sicuri che i primi batteri predate persino i depositi di Strelley Pool da molto, molto tempo.