¿Cómo los artrópodos pudieron desarrollar un endoesqueleto?

Endo-Exoesqueleto:

Para evolucionar lo que está buscando, necesita un estado de transición que pueda existir sin un esqueleto que funcione en absoluto, o uno muy suave y flexible, por lo que se necesitaría un nicho ecológico donde el organismo podría existir por un tiempo sin mucho apoyo. Pero hay muchos organismos (gusanos, cefalópodos) que funcionan sin ningún esqueleto, así que esto no es tan escandaloso de imaginar. Recuerde, estamos hablando de millones/billones de años de evolución para jugar, y suceden muchas cosas extrañas en ese tipo de tiempo. Y dado que los artrópodos ya mudan y con frecuencia solo tienen un soporte mínimo, un organismo que se encuentre en un nicho protegido durante unos pocos millones de años (con una presión gradual para desarrollar un endoesqueleto con el tiempo) ciertamente podría lograrlo.

Un artrópodo que engrosa algunas áreas de su exoesqueleto para proporcionar un mejor soporte estructural para el peso y adelgaza otras áreas de su exoesqueleto para una mejor flexibilidad muy rápidamente comenzará a parecer que tiene un endoesqueleto. Muchos huesos tienden a estar cerca de la superficie y su organismo híbrido no es tan diferente. Un cráneo y una caja torácica son, en muchos sentidos, un endoesqueleto que intenta convertirse en un exoesqueleto.

Podría haber una duplicación de genes, lo que permitiría que un conjunto de genes para el exoesqueleto mutara en una forma degenerada pequeña y dura (endoesqueleto) que se internalizara lentamente, y un exoesqueleto más blando que se mudara con frecuencia y permitiera el crecimiento. O sus tejidos internos blandos crecen cada vez más en el exterior de su exoesqueleto rígido, con solo una "piel" de exoesqueleto delgada como el papel en el exterior para cubrirlos. Según algunas estimaciones, el 80-90% de las muertes de artrópodos pueden estar asociadas con la vulnerabilidad durante la muda, por lo que un proceso que redujera esta vulnerabilidad tendría una gran ventaja evolutiva para el organismo que lo desarrolló.

Luego se desarrolla un nuevo proceso en el que, en lugar de mudar su endo-exoesqueleto externamente, comienzan a limpiar internamente estos "huesos" y volver a crecer. Esto eventualmente podría volverse semicontinuo, o aún seguir un patrón de muda de ablandamiento y endurecimiento periódicos. Ahora los huesos son libres de permanecer dentro del tejido de forma permanente. Los materiales más duros (como el calcio) comienzan a depositarse (biomineralización, como ya lo hacen los crustáceos), lo que hace que los "huesos" se parezcan más a los huesos.

El exoesqueleto de la "piel" externa siempre está libre para volver a endurecerse en la evolución (como una tortuga) en algunas o todas las partes del organismo, por lo que aún pueden existir todas las características divertidas de los artrópodos. algunas cosas (como los ojos) estarían muy conservadas y permanecerían en el exoesqueleto exterior. pero otras funciones serían libres de mutar y formar nuevas funciones.

Va a ser muy difícil, al borde de lo imposible: cambiar de exoesqueleto a endoesqueleto significa un rediseño masivo de todas las articulaciones y músculos, con los nervios relacionados.

Teniendo en cuenta que la evolución ocurre por mutaciones aleatorias, se necesitaría mucha suerte para obtener todas las mutaciones necesarias al mismo tiempo y en el lugar correcto. Más o menos como comprar los primeros 50 boletos ganadores en la lotería de año nuevo.

Podría ser posible...

Ningún artrópodo ha evolucionado nunca de un plan corporal de exoesqueleto a endoesqueleto, pero eso no es lo mismo que decir que no podría suceder dadas las circunstancias adecuadas. Hay un grupo de organismos basados ​​en exoesqueletos que han hecho esta transición, lo que al menos sugiere que podría ser posible: Coleoidea.

Coleoidea son una subclase de cefalópodos en los que el exoesqueleto se ha movido dentro del cuerpo. Este grupo incluye pulpos, calamares y sepias. Cuando miras su ascendencia, básicamente evolucionaron de gusanos a caracoles a nautaloides a coleoidea. Entonces, mientras que la cubierta dura parece haber estado allí para quedarse, ya que una cubierta protectora debería ser mejor que ninguna cubierta, su nicho requería flexibilidad por encima de todas las demás características.

Asimismo, un artrópodo que evoluciona bajo suficiente presión para volverse más flexible también puede perder su caparazón. Al principio, supondría que el artrópodo desarrollaría un caparazón progresivamente más y más suave para exprimirse en lugares difíciles de alcanzar hasta que su caparazón se vuelva tan suave, casi como una piel, y su artrópodo se movería más como un pulpo que como un insecto. Sin embargo, es posible que desee retener trozos de caparazón más duro en lugares seleccionados: principalmente en la boca para masticar alimentos y cerca de órganos vitales para protegerlo de una muerte accidental.

Con el tiempo, se optimizarán el tamaño, la forma y la posición de estas placas selectivas. Y para un organismo que valora lo blando, la configuración más óptima para estos platos es lo más pequeña y cercana posible a las partes vitales. Entonces, al igual que los Coleoidea, sus "softopods" sacarían sus pedazos óseos dentro del cuerpo con el tiempo. Una vez que su exterior se haya convertido en su interior, las generaciones futuras podrían comenzar a usar esas placas como puntos de unión para la musculatura que eventualmente podría convertirse en un endoesqueleto adecuado.

Pero esto probablemente no te sea útil.

El camino evolutivo para pasar de un artrópodo a una criatura endoesquelética sería muy largo; probablemente cientos de millones de años. En esta cantidad de tiempo, no solo cambiaría el esqueleto, sino que todo sobre la criatura cambiaría. Para cuando llegue del punto A al punto B, la nueva especie estará tan alejada de los artrópodos que ni siquiera será reconocible como tal. Probablemente tendrás una criatura que ha evolucionado convergentemente para ser mucho más parecida a un coleideo que a un artrópodo; entonces, la conclusión más simple es no seguir toda la ruta evolutiva de los artrópodos, sino planear comenzar desde otro lugar.

Mi suposición es que tu objetivo es realmente un animal parecido a un terrápodo con los apéndices adicionales. Lo creas o no, esto es más fácil de hacer simplemente comenzando con un terrápodo y agregando los apéndices adicionales. Si bien el apéndice adicional nunca ha tenido el éxito suficiente para prenderse, la mutación ocurre con la suficiente frecuencia en la naturaleza como para que pueda prenderse dada la presión evolutiva adecuada.

Para las grandes criaturas terrestres, las extremidades son una gran inversión en peso y recursos; por lo tanto, pasar de 4 a 6 u 8 es un gran sacrificio que no beneficia a la mayoría de los nichos, pero hay un nicho que ha evolucionado recientemente donde este tipo de mutación podría ser útil: los usuarios de herramientas. Si bien una rana, un gato, un perro, un lagarto o un oso solo se ralentizarían con apéndices adicionales, hay 4 planes corporales básicos en las obras de ficción donde una herramienta que usa especies haría muy bien en tener 6 apéndices en lugar de 4 para hacerlo posible. para una mutación aleatoria que resulta en extremidades adicionales para prender:

Gegeinoid: este plan corporal es donde un usuario de herramientas bípedas tiene manos adicionales para trabajar. Si bien los humanos se las han arreglado bien con 2 brazos, a menudo nos encontramos limitados por nuestra falta de manos. Muchas cosas que tratamos de hacer serían mucho más fáciles con brazos adicionales; por lo tanto, si tal mutación ocurriera en una civilización de la edad de piedra, la ventaja podría ser suficiente para que esa persona avance a la cima de su clan, lo que le otorga derechos preferenciales de emparejamiento, lo que permite que la mutación se extienda a toda una población con el tiempo.

Centauroide: este plan de cuerpo es donde un usuario de herramientas bípedas obtiene un par de pies extra para trabajar. Si bien estos pies no serían automáticamente bovinos como se representa a menudo, los cuadrúpedos generalmente pueden moverse mucho más rápido que los bípedos; Entonces, si esta mutación ocurriera en un lugar como las estepas asiáticas donde montar a caballo se convirtió en una forma de vida, esta mutación podría eliminar a los caballos de la ecuación y permitir que los usuarios de herramientas puedan moverse directamente más rápido.

Dragonoid: Muchas aves son usuarios de herramientas básicas, pero carecen de la destreza para manipular cosas con sus garras. Esto se debe en gran parte a que sus garras deben permanecer lo suficientemente especializadas como para ser pies y no pueden ser también manos completamente especializadas. Si a un pájaro le brotaran un par de patas adicionales, podría dividir su funcionalidad para tener manos y pies separados, lo que mejoraría su potencial como usuarios de herramientas. Especialmente si sus nuevas manos están lo suficientemente adelantadas para poder visualizar mejor lo que están sosteniendo.

Veloxi: No estoy seguro de qué otra forma llamar a este, ya que el único lugar en el que se me ocurre ver este plano corporal es del viejo juego de los 80 llamado Starflight. Los veloxi eran una raza similar a una mantis descrita por tener un conjunto de apéndices que eran exclusivamente manos, un conjunto que eran exclusivamente pies y un conjunto medio que podía funcionar como ambos, en teoría dándole ventajas similares al plan corporal Gegeinoid y Centauroide. .