Hva er de viktigste evolusjonære innovasjonene?

Evolusjonære nyvinninger ser ut til å ha vært relativt få og langt mellom de første tre eller så milliard årene av livet på jorden. De viktigste evolusjonsinnovasjonene i løpet av denne tiden var utviklingen av oksypotosyntetiske bakterier og komplekse celler (eukaryoter). Selv om livet i seg selv oppsto for minst 3,7 milliarder år siden, var det først for rundt 600 millioner år siden at det første harde beviset for flercellete liv dukker opp.

Nedsettelse av protosoiske (unicellular) evolusjonsinnovasjoner, som mange forskere vil hevde er de viktigste av alle på teknisk grunnlag, det er en rekke evolusjonsinnovasjoner, hvor nytten av dem er åpenbar for noen. Fem evolusjonsinnovasjoner som virker viktigst er utviklingen av et tredje kimlag, som muliggjør et kroppshulrom, også kalt en selem; predasjon, som sparket i gang et våpenløp med evolusjonsendring; øyne, som etter deres første utvikling ble så vellykkede at flertallet av makroskopiske dyr besitter dem; planter og dyrs kolonisering av landet; og utviklingen av ekte flyging, som har skjedd uavhengig fire ganger og åpnet for en enorm ny nisje for dyr å kolonisere.

Utviklingen av et tredje kimlag, det vil si triploblastiske dyr, skjedde for mellom 600 og 580 millioner år siden. Den tidligste kjente triploblastiske fossilen er Vernanimalcula guizhouena , et lite sfærisk dyr med bare 0,1 mm i diameter. Dette dyret ble funnet å ha to kroppshulrom som skiller tarmen fra kroppsveggen. Denne fysiologiske ordningen hjelper til med å dempe de indre organene mens du kobler fra strukturelle avhengigheter mellom de to, slik at de kan utvikle seg uavhengig. Dette er en uvurderlig evolusjonær innovasjon.

Utviklingen av predasjon og øyne skjedde sannsynligvis nær hverandre, og begge veldig tidlig. Med tanke på hva vi vet, er det rimelig å anta at begge disse hendelsene skjedde omtrent på samme tid, ved den kambrisk-prekambriske grensen for rundt 542 millioner år siden. Alle øye dyr er monofyletiske, noe som betyr at de har en felles stamfar som utviklet seg i løpet av denne perioden. Dette i motsetning til et tidligere syn som hevdet at øynene utviklet seg uavhengig ved flere anledninger. Omtrent på samme tid dukket de første organismene med harde skjell opp, og små boringer kan sees på disse skjellene, et kjent tegn på rovdyr. Predasjon kan ha utviklet seg enda tidligere, ettersom det er markant bevis på predasjon fra Ediacaran-perioden, 10-20 millioner år før grensen til den kambriske og precambrian.

De to siste evolusjonære innovasjonene av stor betydning er flyttingen til land og flytten til luften. Flyttingen til landet er den viktigste av de to, som skjedde mellom omtrent 460 og 430 millioner år siden, under ordovicium og siluriske perioder. Rundt denne tiden utviklet grønne alger seg til landplanter, som ble fulgt flere titalls millioner år senere av enkle leddyr inkludert forfedrene til moderne edderkopper og høstmenn. Det tidligste terrestriske fossilet som er kjent er en tusenbein. Mye senere, for rundt 350 millioner år siden, i løpet av karbonperioden, utviklet insekter flukten og utnyttet en enorm ny nisje. Flyging ville uavhengig utvikle seg tre ganger til: i pterosaurer, fugler og flaggermus.