¿Cuántas veces surgió vida terrestre del océano?

La evolución a menudo se describe erróneamente como lineal en la cultura popular. Una característica principal de esta representación en la cultura popular , pero incluso en la divulgación científica , es que algún animal que habita en el océano muda sus escamas y aletas y se arrastra hacia la tierra.

Por supuesto, esto muestra solo un linaje ancestral para una especie específica ( Homo sapiens ). Mi pregunta es: ¿Dónde más evolucionó la vida del agua a la tierra?

Intuitivamente, esto parece un gran salto (adaptarse a un entorno fundamentalmente extraño), pero debe haber ocurrido varias veces (al menos por separado para plantas, insectos y cordados, ya que su ancestro común más reciente es el habitante del mar). De hecho, cuanto más lo pienso, más ejemplos encuentro.

Respuestas (2)

Dudo que sepamos el número exacto, o siquiera cerca de él. Pero hay varias colonizaciones teóricas bien respaldadas que podrían interesarle y ayudarlo a construir una imagen de cuán común era que la vida hiciera la transición a la tierra. También podemos usar hechos conocidos sobre cuándo divergieron diferentes linajes evolutivos, junto con el conocimiento sobre las colonizaciones anteriores de la tierra, para resolver algunos eventos por nosotros mismos. Lo he hecho aquí para clados taxonómicos amplios en diferentes escalas; si está interesado, puede hacer lo mismo nuevamente para los subclados inferiores.

Como correctamente señala, debe haber habido al menos un evento de colonización para cada linaje presente en la tierra que se separó de otros linajes presentes en la tierra antes de la colonización de la tierra. Usando la evidencia y el razonamiento que doy a continuación, al menos, ocurrieron las siguientes 9 colonizaciones independientes:

  • bacterias
  • cianobacterias
  • arqueas
  • protistas
  • hongos
  • algas
  • plantas
  • nematodos
  • artrópodos
  • vertebrados

Colonización de bacterias y arqueas
La primera evidencia de vida en la tierra parece tener su origen hace entre 2,6 ( Watanabe et al., 2000 ) y 3,1 ( Battistuzzi et al., 2004 ) mil millones de años. Dado que la evidencia molecular apunta a que las bacterias y las arqueas divergieron hace entre 3200 y 3800 millones de años ( Feng et al., 1997 , un artículo clásico), y dado que tanto las bacterias como las arqueas se encuentran en la tierra (p. ej ., Taketani & Tsai, 2010), deben haber colonizado la tierra de forma independiente. Sugeriría que también habría habido muchas colonizaciones bacterianas diferentes. Al menos una es segura: las cianobacterias deben haber colonizado independientemente de otras formas, ya que evolucionaron después de la primera colonización bacteriana (Tomitani et al., 2006) y ahora se encuentran en la tierra, por ejemplo, en líquenes.

Colonización de protistas, hongos, algas, plantas y animales
Los protistas son un grupo polifilético de eucariotas simples, y dado que la divergencia fúngica de ellos ( Wang et al., 1999 - otro clásico) es anterior a la emergencia fúngica del océano ( Taylor & Osborn, 1996 ), deben haber surgido por separado. Entonces, dado que las plantas y los hongos divergieron mientras los hongos aún estaban en el océano ( Wang et al., 1999 ), las plantas deben haber colonizado por separado. En realidad, se ha descubierto explícitamente de varias maneras (p. ej., métodos de reloj molecular, Heckman et al., 2001 ) que las plantas deben haber dejado el océano por separado a los hongos, pero probablemente confiaron en ellos para poder hacerlo ( Brundrett, 2002).- ver nota al pie sobre este artículo). A continuación, animales simples... Los artrópodos colonizaron la tierra de forma independiente ( Pisani et al., 2004 ), y dado que los nematodos divergieron antes que los artrópodos ( Wang et al., 1999 ), ellos también deben haber encontrado tierra de forma independiente. Luego, avanzando pesadamente al final, llegaron los tetrápodos ( Long & Gordon, 2004 ).

Nota sobre el artículo de Brundrett: ¡tiene MÁS DE 300 REFERENCIAS! Ese tipo debe haber estado esperando algún tipo de premio.

Referencias

Esto se explica en el documento vinculado, pero es interesante notar que hay cuatro colonizaciones diferentes de artrópodos en la tierra: miriápodos, insectos, arácnidos e isópodos.
Lo que también es genial es que algunos animales (moluscos pulmonares, mamíferos, etc.) han vuelto a colonizar el océano desde la tierra.
@NoahSnyder, también Brachyura, ¿parece?

La respuesta de Richard es fantástica y no voy a ser tan exhaustivo. Pero aquí hay algunos otros ejemplos:

  • Tortugas (¡que hicieron mar a tierra a mar de vuelta a tierra!)
  • Gasterópodos (caracoles y babosas)
  • Tardigrada (osos de agua)
  • Onychophora (gusanos de terciopelo)
  • Planarias (gusanos planos)
  • Annelida (gusanos anélidos)

Junto con los ejemplos de Richard que incluye todos los ejemplos de animales terrestres dados en wikipedia.

El 75% de las preguntas sobre la maravilla de la vida, la respuesta incluye tardígrados .
Las serpientes venenosas de Australia pertenecen a una sola familia, Elapidae. Se cree que estos descendieron de un solo evento de colonización de serpientes marinas, por lo que la secuencia sería mar->tierra->mar->tierra.
@ChinmayKanchi ¡Fascinante! Si resulta que las serpientes surgieron originalmente en el mar, serían mar->tierra->mar->tierra->mar->tierra. (Aunque tengo entendido que actualmente es más probable que las serpientes tempranas sean madrigueras).
Es muy probable que todos los reptiles existentes se deriven de un ancestro terrestre debido a la fisiología del huevo. Que yo sepa, ni un solo reptil pone huevos que puedan eclosionar en el agua.
@ChinmayKanchi: No estoy seguro de cómo eso es relevante. Ciertamente, los amniotas basales eran habitantes de la tierra (esa es la primera tierra). Pero las primeras serpientes pueden haber sido acuáticas (y estrechamente relacionadas con los mosasaurios), lo que daría lugar al segundo mar. Luego, los Elapids basales darían la segunda tierra, las serpientes marinas el tercer mar y los Elapids australianos la tercera tierra. De todos modos, como dije, la evidencia actual apunta hacia un origen fosorial de las serpientes frente a un origen acuático.
Ah, ahora entiendo. Casi es una pena que se piense que las serpientes se originaron fosorialmente, en realidad.