Vilka är de viktigaste evolutionära innovationerna?
Evolutionära innovationer verkar ha varit relativt få och långt mellan de första tre eller så miljarder åren av livet på jorden. De viktigaste evolutionära innovationerna under denna tid var utvecklingen av oxyphotosyntetiska bakterier och komplexa celler (eukaryoter). Även om själva livet härstammade för minst 3,7 miljarder år sedan, var det först för ungefär 600 miljoner år sedan som det första hårda beviset på flercelliga liv dyker upp.
Att diskontera protozo (unicellulära) evolutionära innovationer, som många forskare hävdar är de viktigaste av alla av tekniska skäl, det finns ett antal evolutionära innovationer, som användbarheten är uppenbar för någon. Fem evolutionära innovationer som verkar viktigast är utvecklingen av ett tredje kimlager, vilket möjliggör en kroppshålighet, även kallad coelom; predation, som kickstartade ett vapen race av evolutionär förändring; ögon, som efter deras första utveckling blev så framgångsrika att majoriteten av makroskopiska djur har dem; kolonisering av marken av växter och djur; och utvecklingen av sann flykt, som har skett oberoende fyra gånger och öppnat upp en enorm ny nisch för djur att kolonisera.
Utvecklingen av ett tredje groddskikt, det vill säga triploblastiska djur, skedde mellan 600 och 580 miljoner år sedan. Den tidigaste kända triploblastiska fossilen är Vernanimalcula guizhouena , ett litet sfäriskt djur med bara 0,1 mm i diameter. Detta djur visade sig ha två kroppshåligheter som skiljer dess tarm från kroppsväggen. Detta fysiologiska arrangemang hjälper till att dämpa de inre organen och samtidigt avkoppla strukturella beroenden mellan de två, vilket gör att de kan utvecklas oberoende. Detta är en ovärderlig evolutionär innovation.
Utvecklingen av predation och ögon inträffade sannolikt nära varandra, och båda mycket tidigt. Med tanke på vad vi vet är det rimligt att anta att båda dessa händelser inträffade ungefär samtidigt vid gränsen mellan Kambrium och precambrien för cirka 542 miljoner år sedan. Alla synade djur är monofyletiska, vilket betyder att de delar en gemensam förfader som utvecklats under denna period. Detta i motsats till en tidigare uppfattning som hävdade att ögonen utvecklades oberoende vid flera tillfällen. Ungefär samma tid dök de första organismerna med hårda skal upp, och små borrningar kan ses på dessa skal, ett tydligt tecken på rovdjur. Predation kan ha utvecklats ännu tidigare, eftersom det finns ett flertal bevis på predation från Ediacaran-perioden, 10-20 miljoner år före gränsen mellan Kambrium och precambrien.
De två sista evolutionära innovationerna av stor betydelse är flytten till land och flytten till luften. Flytten till landet är den viktigaste av de två, som inträffade mellan cirka 460 och 430 miljoner år sedan, under ordovicium och Silurian. Ungefär denna tid utvecklades grönalger till markväxter, som följdes flera tiotals miljoner år senare av enkla leddjur inklusive förfäder till moderna spindlar och skördar. Den tidigaste markbundna fossila kända är en tusenbein. Mycket senare, för ungefär 350 miljoner år sedan, under karbonperioden, utvecklade insekter flygning och utnyttjade en enorm ny nisch. Flyget skulle självständigt utvecklas ytterligare tre gånger: i pterosaurier, fåglar och fladdermöss.