Quais são as inovações evolutivas mais importantes?

As inovações evolucionárias parecem ter sido relativamente poucas e distantes entre os primeiros três bilhões de anos de vida na Terra. As principais inovações evolutivas durante esse período foram a evolução de bactérias oxifotossintéticas e células complexas (eucariotos). Embora a própria vida tenha se originado há pelo menos 3,7 bilhões de anos atrás, foi apenas cerca de 600 milhões de anos que a primeira evidência concreta da vida multicelular aparece.

Descontando inovações evolutivas protozoárias (unicelulares), que muitos cientistas argumentariam serem as mais importantes de todas em termos técnicos, existem várias inovações evolutivas, cuja utilidade é óbvia para qualquer pessoa. Cinco inovações evolutivas que parecem mais importantes são a evolução de uma terceira camada germinativa, que possibilita uma cavidade corporal, também chamada celelom; predação, que deu início a uma corrida armamentista de mudanças evolucionárias; olhos, que após sua evolução inicial se tornaram tão bem-sucedidos que a maioria dos animais macroscópicos os possui; a colonização da terra por plantas e animais; e a evolução do verdadeiro vôo, que ocorreu independentemente quatro vezes e abriu um novo nicho enorme para os animais colonizarem.

A evolução de uma terceira camada germinativa, isto é, animais triploblásticos, ocorreu entre 600 e 580 milhões de anos atrás. O primeiro fóssil triploblástico conhecido é Vernanimalcula guizhouena , um pequeno animal esférico com apenas 0,1 mm de diâmetro. Verificou-se que este animal tinha duas cavidades corporais separando seu intestino da parede do corpo. Esse arranjo fisiológico ajuda a amortecer os órgãos internos enquanto dissocia as dependências estruturais entre os dois, permitindo que eles se desenvolvam independentemente. Esta é uma inovação evolutiva inestimável.

A evolução da predação e dos olhos provavelmente ocorreu muito perto, e ambos muito cedo. Dado o que sabemos, é razoável supor que esses dois eventos tenham ocorrido na mesma época, na fronteira cambriana-pré-cambriana há cerca de 542 milhões de anos atrás. Todos os animais de olhos são monofiléticos, o que significa que compartilham um ancestral comum que evoluiu durante esse período. Isso contrasta com uma visão anterior que afirmava que os olhos evoluíram independentemente em várias ocasiões. Na mesma época, apareceram os primeiros organismos com conchas duras e pequenas perfurações podem ser vistas nessas conchas, um sinal revelador de predadores. A predação pode ter evoluído ainda mais cedo, pois há evidências superficiais da predação do período ediacarano, 10 a 20 milhões de anos antes da fronteira cambriana-pré-cambriana.

As duas últimas inovações evolutivas de grande importância são a mudança para a terra e a mudança para o ar. A mudança para a terra é a mais importante das duas, ocorrendo entre aproximadamente 460 e 430 milhões de anos atrás, durante os períodos Ordoviciano e Siluriano. Nessa época, as algas verdes evoluíram para plantas terrestres, que foram seguidas várias dezenas de milhões de anos depois por artrópodes simples, incluindo os ancestrais das aranhas e dos ceifeiros modernos. O primeiro fóssil terrestre conhecido é um milípede. Muito mais tarde, cerca de 350 milhões de anos atrás, durante o período carbonífero, os insetos evoluíram em voo, explorando um novo nicho enorme. O vôo evoluiria independentemente mais três vezes: em pterossauros, pássaros e morcegos.