9.3 C
Athens
Παρασκευή, 27 Δεκεμβρίου, 2024
ΑρχικήΚοινωνίαΥγείαΑπό τη δειλή εμφάνιση των πολυκύτταρων οργανισμών στην επικράτηση των προγόνων μας

Από τη δειλή εμφάνιση των πολυκύτταρων οργανισμών στην επικράτηση των προγόνων μας


Του Μανώλη Κουφόπουλου, 

Στο άρθρο αυτό, θα εξετάσουμε συνοπτικά την πορεία από την απαρχή των πολυκύτταρων οργανισμών μέχρι και τον πρόγονο του γένους Homo (του δικού μας γένους). Κάθε στάδιο της εξέλιξης προσδίδει νέες βελτιωμένες ιδιότητες στους απογόνους, τα κατάλοιπα των οποίων θα βρούμε και στον άνθρωπο. Όσο προχωράμε στο δέντρο της ζωής, τόσο πιο γνώριμα θα μας φαίνονται τα νέα χαρακτηριστικά και τόσο πιο φυσιολογική και αναμενόμενη θα δείχνει η δράση της φυσικής επιλογής.

Μέσα στη θάλασσα, 1,2 δις χρόνια πριν, διενεργήθηκε ένα καίριο βήμα στην ιστορία της εξέλιξης. Παρατηρήθηκαν τα πρώτα βήματα αποφυγής της αυτοαναπαραγωγής. Μετά από αυτό, η εξέλιξη των ειδών προχωρούσε ακόμα πιο γρήγορα. Αυτό δεν είναι τυχαίο, καθώς, πλέον, οι οργανισμοί ανταλλάσσουν και συνδυάζουν το γενετικό τους υλικό. Ως αποτέλεσμα, οι απόγονοί τους έχουν νέα χαρακτηριστικά που είτε ευνοούν είτε δυσχεραίνουν την επιβίωση του οργανισμού. Αυτό στο σύνολο του πληθυσμού είναι ευεργετικό, μιας και θα υπάρχουν οργανισμοί με αυξημένο εξελικτικό πλεονέκτημα, οι οποίοι θα επιβιώσουν και θα δώσουν, συνήθως, «βελτιωμένους» απογόνους. Ο κύκλος αυτός επαναλαμβάνεται εκατομμύρια φορές. Αυτός είναι και ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί η εξελικτική πορεία.

Ακόλουθα, μετά από 300 εκατ. χρόνια αδιάκοπης εξέλιξης, την εμφάνισή τους κάνουν τα Χοανόζωα. Αυτά αποτελούν τους προγόνους όλων των ζώων της Γης. Μαζί τους φέρνουν τα πρώτα σημάδια κυτταρικής διαφοροποίησης και ζουν σε αποικίες. Αρχίζουμε, λοιπόν, να παρατηρούμε όλο και πιο έντονα τη μετάβαση από τα «εγωιστικά» κύτταρα σε οργανισμούς με αυξανόμενες «κοινωνικές» δεξιότητες.

Περνούν 100 εκατ. χρόνια και σταδιακά όλο και πιο εξελιγμένοι οργανισμοί εμφανίζονται. Ο λόγος είναι για τα Ευμετάζωα ή Μετάζωα, τα οποία, πάνω στις βάσεις της διαφοροποίησης που θέσπισαν οι πρόγονοί τους, οργανώνουν τα κύτταρά τους σε ιστούς. Ταυτόχρονα, αρχίζουμε να απομακρυνόμαστε από τη διχοτόμηση ως μέθοδο διαίρεσης και κάπως έτσι ξεκινάει να υπάρχει η έννοια του εμβρύου. Με μικρά βήματα οι ιστοί σχηματίζουν όργανα και πιο πολύπλοκες δομές. Παρατηρείται πρωτόγονo μυϊκό και νευρικό σύστημα και, τελικά, φτάνουμε στις Πλατυέλμινθες, που αρχίζουν να θυμίζουν περισσότερο ζώα παρά απλές συγκεντρώσεις κυττάρων. Στη συνέχεια, σχηματίζονται όργανα όπως η καρδιά και τα πρωτονεφρίδια και από το σημείο αυτό και έπειτα η έννοια του συστήματος οργάνων μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Πηγή Εικόνας: istockphoto.com / Δικαιώματα Χρήσης: ZU_09

Βρισκόμαστε σε ένα μεταβατικό στάδιο και πλησιάζουμε το φύλο των Χορδωτών. Στο βήμα αυτό εμφανίζονται τα Εντεροπνευστά. Με την επικράτηση των χορδωτών περνάμε από τα ασπόνδυλα στα σπονδυλωτά. Συγκεκριμένα, μέσα στους ωκεανούς της Γης, ο πρόγονός μας είναι ένα ψάρι χωρίς δόντια (agnatha), που προσπαθεί να επιβιώσει κάτω από την πίεση που ασκούν ισχυρότεροι κυνηγοί.

Έτσι, πριν από 480 εκατ. χρόνια,  σχηματίζονται δόντια και ένα είδος πανοπλίας καλύπτει το σώμα των Κοιλακανθόμορφων. 400 εκατ. χρόνια πριν, δυσχερείς συνθήκες στο εσωτερικό των ωκεανών ωθούν τους προγόνους μας στη στεριά. Σταδιακά, αποκτούν ενδιάμεσα χαρακτηριστικά ψαριού-τετράποδου, αφού ακόμη η μετάβαση δεν έχει ολοκληρωθεί. Το είδος Τικτααλίκ (375 εκατ. χρόνια πριν) θεωρείται ο διαμεσολαβητής αυτού του εξελικτικού βήματος. Οι οργανισμοί προσαρμόζονται ολοένα και καλύτερα στις νέες συνθήκες. Σκληρότερο δέρμα, ανθεκτικότερο στον ήλιο και στο άγριο τοπίο, και άκρα –πρόδρομοι των δακτύλων– επέτρεψαν στο Casineria να επιβιώσει αποκλειστικά στη στεριά, 340 εκατ. χρόνια πριν.

30 εκατ. χρόνια αργότερα, στο εξελικτικό δέντρο προστίθενται τα αμφίβια, που ανέπτυξαν πνεύμονες οι οποίοι τους επέτρεψαν να ζήσουν ευκολότερα στη στεριά. Τα αμφίβια διαδέχτηκαν τα ερπετά, τα οποία κατάφεραν να αποικίσουν την ηπειρωτική γη και να επεκταθούν. Το σαγόνι τους έγινε πιο ισχυρό, τα δόντια τους διαφοροποιήθηκαν και η ευελιξία τους αυξήθηκε. Όλα αυτά συνέβησαν περίπου 250 εκατ. χρόνια στο παρελθόν.

Ένας κλάδος που αποσχίστηκε από τα ερπετά, οι Πελυκόσαυροι, έδωσε ζωή στα Θηριαψιδωτά, τους πρόγονους των θηλαστικών. To μέγεθός τους ήταν μικρό και μπορούσαν να βαδίσουν πολύ καλύτερα στα δύο τους πόδια σε σχέση με τους προγόνους τους. Η θερμοκρασία του σώματός τους ήταν σταθερή και το μέγεθος του εγκεφάλου τους μεγαλύτερο. Τα ζώα αυτά, πέρα από το γεγονός ότι γεννούσαν αυγά, θήλαζαν τα μικρά τους. 100 εκατ. χρόνια αργότερα, διενεργήθηκε μία μεγάλη αλλαγή. Αντί να γεννάνε αυγά, το είδος Eomaia Scansorial εισήγαγε τον πλακούντα στην εξελικτική μας πορεία. Από το σημείο αυτό, η πορεία προς τον άνθρωπο γίνεται όλο και πιο εμφανής.

Πηγή Εικόνας: istockphoto.com / Δικαιώματα Χρήσης: THEPALMER

Μικρά, νυχτόβια Θηλαστικά (primatomorpha), που ζουν στα δέντρα και τρέφονται από έντομα, έδωσαν 20 εκατ. χρόνια αργότερα τα πρωτεύοντα. Τα χαρακτηριστικά που προστίθενται σε αυτό το βήμα καθορίζουν την πορεία των οργανισμών, καθώς τους προσδίδουν ισχυρά εξελικτικά πλεονεκτήματα. Συγκεκριμένα, αναπτύσσεται στερεοσκοπική, έγχρωμη και υψηλής οξύτητας όραση, που επέτρεψε την καλύτερη αντίληψη του περιβάλλοντος και την εξερεύνησή του. Περισσότερη ευαισθησία στην αφή και ανάπτυξη των 5 δακτύλων, συμπεριλαμβανομένου ενός αντιτακτού (αντίχειρα), προσέφερε νέες δυνατότητες. Η μορφολογία των άκρων άλλαξε, προοικονομώντας τη μετάβαση στον διποδισμό. Τέλος, όλα αυτά τα ερεθίσματα έδωσαν το έναυσμα για την εξέλιξη και ανάπτυξη του εγκεφάλου, που προσέφερε με τη σειρά του όλο και περισσότερες ευκαιρίες για επιβίωση.

25 εκατ. χρόνια μετά, δηλαδή 40 εκατ. χρόνια στο παρελθόν, εμφανίζονται οι Απλόρρινοι, των οποίων τα χαρακτηριστικά του προσώπου αρχίζουν να θυμίζουν όλο και πιο ανθρώπινα, με τη μορφολογία της μύτης να αλλάζει και την όραση να γίνεται η κύρια αίσθηση. Ο εγκέφαλος συνεχίζει να αυξάνεται για 10 εκατ. χρόνια, οπότε και εμφανίζονται οι Κατάρρινοι, που είναι πλέον ημερόβια ζώα. Η έννοια του φύλου έχει πλέον κυριαρχήσει στην αναπαραγωγική διαδικασία και μπορούν να σχηματίζονται πρωτόγονες, κοινωνικές ομάδες.

Ένα ακόμα μεγάλο βήμα συμβαίνει: Εμφανίζονται τα Ανθρωποειδή, που εξαπλώθηκαν σε όλες τις ηπείρους. Η δίαιτά τους αποτελείται από όλα τα είδη τροφής, οπότε μπορούν να επιβιώσουν σε πολλά διαφορετικά περιβάλλοντα. Καθοριστικό ρόλο διαδραμάτισαν τα δόντια τους, που καλύπτονταν από σμάλτο. Ικανότητες επίλυσης προβλημάτων τούς επέτρεψαν να αξιοποιούν καλύτερα τις δυνατότητές τους και να μαθαίνουν. Ταυτόχρονα, εμφανίζονται πραγματικές ικανότητες ομιλίας. Το τελευταίο βήμα που οδηγεί στο γένος των ανθρώπων διαδραματίζεται από τους ανθρώπινους 6 εκατ. χρόνια πριν. Η εμφάνιση λάρυγγα βελτιώνει τις ικανότητες ομιλίας τους και επιδρά θετικά στις κοινωνικές σχέσεις.

Πηγή Εικόνας: istockphoto.com / Δικαιώματα Χρήσης: SIphotography

Οι νοητικές τους ικανότητες είναι ασύγκριτες σε σχέση με τους προγόνους τους και έτσι, τελικά, οδηγούμαστε στο γένος Homo 3,5 εκατ. χρόνια πριν, μέσω του αυστραλοπιθήκου. Σε αυτό το σημείο της εξέλιξης, η δίποδη βάδιση έχει αναπτυχθεί αρκετά ώστε να χρησιμοποιείται ως κύριος τρόπος μετακίνησης. Η γενικότερη ανατομία τους συνιστά καθοριστικό μεταβατικό στάδιο μεταξύ ανθρώπου και πιθήκου. Ταυτόχρονα, εμφανίζονται τα πρώτα εργαλεία, κάτι που συνάδει με την όλο και υψηλότερη νόησή τους.

Από το σημείο αυτό ξεκινάει δυναμικά η ιστορία του ανθρώπου. Το γένος Homo αρχίζει να εξαπλώνεται και να επικρατεί χάριν στις εκπληκτικές νοητικές ικανότητές του. Δαμάζει τα στοιχεία της φύσης και δημιουργεί τις πιο σύνθετες κοινωνικές ομάδες μέχρι τώρα. Η πορεία μέχρι το γένος Homo χρειάστηκε 4 δις χρόνια, ενώ από την εμφάνισή του μέχρι την εμφάνιση του σύγχρονου ανθρώπου λιγότερο από 4 εκατομμύρια. Αυτό αδιαμφισβήτητα υποδεικνύει την εξελικτική δύναμη του γένους μας.


ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
  • Coelacanth genome sequence reveals the evolutionary history of vertebrate genes, europepmc.org. Διαθέσιμο εδώ
  • Earliest Carboniferous tetrapod and arthropod faunas from Scotland populate Romer’s Gap, PubMed. Διαθέσιμο εδώ
  • The Middle Cambrian fossil Pikaia and the evolution of chordate swimming, evodevojournal.biomedcentral.com. Διαθέσιμο εδώ
  • The Origin of Animal Multicellularity and Cell Differentiation, cell.com. Διαθέσιμο εδώ
  • Kemp, Thomas Stainforth, and T. S. Kemp, The origin and evolution of mammals, Oxford University Press on Demand, 2005.
  • Kielan-Jaworowska, Zofia, Richard L. Cifelli, and Zhe-Xi Luo, Mammals from the age of dinosaurs: origins, evolution, and structure, Columbia University Press, 2004.
  • Primates and the evolution of long, slow life histories, PubMed. Διαθέσιμο εδώ
  • Evolution of life history and behavior in Hominidae: towards phylogenetic reconstruction of the chimpanzee-human last common ancestor, sciencedirect.com. Διαθέσιμο εδώ

 

TA ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΑΡΘΡΑ

Μανώλης Κουφόπουλος
Μανώλης Κουφόπουλος
Γεννήθηκε το 2002. Σπουδάζει Ιατρική στο Πανεπιστήμιο Πατρών ερχόμενος από την Αθήνα. Ασχολείται ενδελεχώς με την λειτουργία του μυοσκελετικού συστήματος και τις παθήσεις του και τον συναρπάζει η εμβιομηχανική της άσκησης. Πέρα από την Ιατρική έχει ιδιαίτερη αδυναμία στον αθλητισμό και κυρίως στο τρέξιμο ενώ πάντα θα βρει χρόνο για να καταπιαστεί με την μηχανολογία και τη βελτίωση των αυτοκινήτων.