Quali sono le innovazioni evolutive più importanti?
Le innovazioni evolutive sembrano essere state relativamente poche e lontane tra i primi tre o circa miliardi di anni di vita sulla Terra. Le principali innovazioni evolutive durante questo periodo furono l'evoluzione dei batteri ossitintetici e delle cellule complesse (eucarioti). Sebbene la vita stessa abbia avuto origine almeno 3,7 miliardi di anni fa, non è stato fino a circa 600 milioni di anni fa che appaiono le prime prove concrete della vita multicellulare.
Scontando innovazioni evolutive protozoarie (unicellulari), che molti scienziati sostengono siano le più importanti di tutte per motivi tecnici, ci sono una serie di innovazioni evolutive, la cui utilità è ovvia per chiunque. Cinque innovazioni evolutive che sembrano più importanti sono l'evoluzione di un terzo strato germinale, che consente una cavità corporea, chiamata anche celuma; predazione, che ha dato il via a una corsa agli armamenti di cambiamento evolutivo; occhi, che dopo la loro evoluzione iniziale hanno avuto un tale successo che la maggior parte degli animali macroscopici li possiede; la colonizzazione della terra da parte di piante e animali; e l'evoluzione del vero volo, che si è verificato in modo indipendente quattro volte e ha aperto una nuova enorme nicchia per la colonizzazione degli animali.
L'evoluzione di un terzo strato germinale, ovvero gli animali triploblastici, si è verificata tra 600 e 580 milioni di anni fa. Il primo fossile triploblastico conosciuto è il Vernanimalcula guizhouena , un piccolo animale sferico di appena 0,1 mm di diametro. Si è scoperto che questo animale aveva due cavità del corpo che separavano il suo intestino dalla parete del corpo. Questa disposizione fisiologica aiuta ad attutire gli organi interni mentre disaccoppia le dipendenze strutturali tra i due, permettendo loro di svilupparsi indipendentemente. Questa è un'inestimabile innovazione evolutiva.
L'evoluzione della predazione e gli occhi probabilmente si sono verificati vicini, ed entrambi molto presto. Dato ciò che sappiamo, è ragionevole supporre che entrambi questi eventi siano avvenuti nello stesso periodo, al confine tra Cambriano e Precambriano, circa 542 milioni di anni fa. Tutti gli animali dagli occhi sono monofiletici, nel senso che condividono un antenato comune che si è evoluto durante questo periodo. Ciò è in contrasto con una visione precedente che affermava che gli occhi si sono evoluti in modo indipendente in diverse occasioni. Più o meno nello stesso periodo, sono comparsi i primi organismi con gusci duri e su questi gusci sono visibili piccoli alesaggi, un segno rivelatore di predatori. La predazione potrebbe essersi evoluta anche prima, in quanto vi sono prove affrettate di predazione dal periodo ediacarico, 10-20 milioni di anni prima del confine Cambriano-Precambriano.
Le ultime due innovazioni evolutive di grande importanza sono il passaggio alla terra e il passaggio all'aria. Il trasferimento verso la terra è il più importante dei due, avvenuto tra i 460 e i 430 milioni di anni fa circa, durante il periodo Ordoviciano e Siluriano. In questo periodo, le alghe verdi si sono evolute in piante terrestri, che sono state seguite diverse decine di milioni di anni dopo da semplici artropodi tra cui gli antenati dei ragni e dei mietitori moderni. Il primo fossile terrestre conosciuto è un millepiedi. Molto più tardi, circa 350 milioni di anni fa, durante il periodo Carbonifero, gli insetti si sono evoluti in volo, sfruttando una nuova enorme nicchia. Il volo si evolverebbe autonomamente altre tre volte: in pterosauri, uccelli e pipistrelli.