Przeskocz do treści

Następnym stopniem w ewolucji życia mogło być pojawienie się jednokomórkowych, zawierających chlorofil przedstawicieli Protista, zdolnych do aktywnego poruszania się dzięki obecności wici (biczyków) o złożonej organizacji 9+2 mikrotubul. Rozwój skutecznej lokomocji musiał dawać olbrzymie korzyści selekcyjne, zwłaszcza organizmom fotosyntetyzującym, gdyż mogły przenosić się do obszarów wodnych, gdzie intensywność światła i inne czynniki były dla nich optymalne". Komórki mające wici mogły również o wiele łatwiej znajdować sobie podobne w celu rozmnażania płciowego. Jak wiadomo, rozmnażanie płciowe zwiększa zmienność, przyspieszając w ten sposób tempo zmian ewolucyjnych. W każdym przypadku obecność wici (lub rzęsek, mających podobną budowę) u tylu roślin i zwierząt oraz u Protista pozwala nabrać przekonania, że Protista z wiciami były przodkami wszystkich wyższych grup. Dane sugerują, że ewolucja najwcześniejszych zielonych wiciowców biegła w trzech kierunkach. Jedna grupa obejmuje organizmy współczesne, jak eugleniny (typ Euglenophyta) i zielenice (Chlorophyta). Druga grupa składa się z pozostałych typów glonów, włączając w to brunatnieć, okrzemki i inne chryzofity. Sądzimy, że trzecia grupa utraciła chlorofil, przechodząc z autotrofizmu na heterotrofizm. Ponieważ w wodach na Ziemi zaczęły występować autotrofy, heterotrofy znajdowały obfitość pożywienia. Co więcej, taka utrata chlorofilu w procesie ewolucji nie wydaje się dziwna, jeśli pamiętamy, że nawet dzisiaj występują wiciowce bezbarwne, identyczne pod każdym względem z formami zawierającymi chlorofil. Tak więc Astasia jak się zdaje jest bliźniaczą, a tylko bezbarwną formą eugleny.

Dotychczas zajmowaliśmy się typami zwierząt, wykazującymi uderzające podobieństwa. Do obrazu tego jednak nie pasują ani szkarłupnie (Echinodermata). ani też strunowce (Chordata), mające wiele wspólnych, tylko dla nich charakterystycznych cech. Widać to szczególnie wyraźnie w ich rozwoju embrionalnym. Jak widzieliśmy  bruzdy podziałowe w jajach strunowców, podobnie jak i szkarłupni, ułożone są w regularne płaszczyzny, prostopadłe lub równoległe wobec siebie. U wszystkich innych dotychczas omawianych zwierząt płaszczyzny bruzdkowania są stopniowo wzajemnie nachylone, tak że zachodzi bruzdkowanie spiralne. Jeżeli komórki (blastomery), wytworzone w wyniku pierwszego lub drugiego podziału jaj szkarłupni czy też strunowców zostaną oddzielone od reszty, wykażą same pełną zdolność rozwoju, tworząc całkowity zarodek; dlatego też w obu tych grupach mogą się zdarzyć przypadki występowania bliźniąt identycznych, czyli monozygotycznych. zwanych też jedno-jajowymi. Z drugiej strony bruzdkowanie bezkręgowców, którymi dotychczas się zajmowaliśmy, prowadziło do wytworzenia komórek, które w pewnej mierze utraciły swe możliwości rozwojowe — stąd też nie występują wśród nich bliźnięta identyczne. U szkarłupni i strunowców gastrulacja zaczyna się w tej części zarodka, która później u osobnika dojrzałego będzie stanowiła otwór odbytowy, jednakże u innych typów, których dorośli przedstawiciele mają całkowicie wykształcony przewód pokarmowy, z otworem odbytowym i gębowym, zaczyna się ona od tej strony, z którego powstanie otwór gębowy. U obu grup występuje celoma, jednakże mechanizm jej tworzenia jest zupełnie różny.

Najliczniejszymi skamieniałościami z okresu kam-bru są trylobity. Te wczesne stawonogi (Arthropodd) miały ciało segmentowane, wieloczłonowe odnóża oraz szkielet zewnętrzny, tak jak pochodzące od nich formy współczesne. Chociaż przypuszczamy, że odnóża przednie pomagały w zdobywaniu pożywienia, podczas gdy tylne służyły do lokomocji, budowa ich była całkiem jednakowa. W kambrze pojawiły się również wodne pajęczaki z rodzaju Eurypterus oraz prymitywne skorupiaki. Przedstawiciele Eurypterus prawdopodobnie rozwinęli się z wczesnych trylobitów, a skorupiaki musiały być ich bliskimi krewnymi. Główną przewagą ich budowy w stosunku do trylobitów był rozwój różnych modyfikacji odnóży. Współczesny rak, mający telson, odnóża odwłokowe, kroczne, szczypce, szczękonóża, szczęki, żuwaczki i czułki, stanowi ostry kontrast w porównaniu z trylobitami. U raka zróżnicowanie budowy tych licznych przydatków stanowi odbicie różnorodności spełnianych przez nie funkcji. Mniej więcej w sylurze rozwinęły się pajęczaki lądowe, które dały początek współczesnym skorpionom, roztoczom, kleszczom, pająkom i kosarzom. Chociaż w sylurze żyli przedstawiciele Eurypterus, osiągający rozmiary 3 m, zarówno one jak i trylobity wymarły pod koniec ery paleozoicznej. Jedynym wodnym pąjęczakiem, który przeżył do czasów współczesnych, jest ostrogon — skrzypłocz (Limulus), nie wykazujący praktycznie żadnych zmian ewolucyjnych od chwili pierwszego pojawienia się jego 200 milionów lat temu. Z wyjątkiem stonóg (prosionków) szorstkich (Porcellio scaber), które używają swych skrzeli do oddychania powietrzem atmosferycznym, skorupiaki pozostały grupą zwierząt wodnych.

Tak. zwane ryby kostne (gromada Osteichthyes) stanowią przykład drugiego rozwiązania problemu, związanego z okresowym występowaniem suszy. W gardzieli ich rozwinęły się parzyste, kieszeniowe uchyłki, służące jako prymitywne płuca. Były one napełniane powietrzem, pobranym przez otwór gębowy. Ciało tych ryb pokrywały łuski, a jedynym śladem pancerza, występującego u ich przodków, były kości czaszki. Rychło, bo jeszcze w dewonie, ryby te zróżnicowały się, dając trzy wyraźne grupy — prawieczkowce (Paleoniscoidei), dwudyszne (Dipnoi) i trzonopłetwe (Crossop tery g ii). Prawieczkowce charakteryzowały się występowaniem płetw (płetw, w których brak było mięśni i kości) i przewietrzaniem płuc w dalszym ciągu przez otwór gębowy. Wiele z nich pod koniec ery paleozoicznej i w mezozoiku przeszło do morza. W stałym środowisku wodnym płuca nie były potrzebne i uległy przemianie w pęcherz pławny, umożliwiający im zmianę wyporności zależnie od głębokości, na jakiej ryba się znajduje. Grupa ta dała początek wszystkim naszym współcześnie poławianym rybom, zarówno morskim jak i słodkowodnym (m. in. łososiom, tuńczykom, makrelom, pstrągom i okoniom). U dwudysznych rozwinęła się ważna, nowa cecha, nie występująca u ich przodków, a mianowicie nozdrza, które u pierwszych ryb kostnych otwierały się jedynie na zewnątrz i stanowiły narząd węchu (jak u wszystkich ryb współczesnych, pochodzących od prawieczkowców), a które u dwudysznych miały otwór tylny, wewnętrzny, prowadzący do jamy gębowej. Cecha ta umożliwiała oddychanie powietrzem przy zamkniętym otworze gębowym.

Czy istnieje proces geologiczny, o którym bylibyśmy pewni, że przebiega zawsze tak samo? Odpowiedź na to pytanie dało odkrycie pierwiastków radioaktywnych. Pierwiastki radioaktywne zawierają niestabilne izotopy, które emitując cząstki elementarne, takie jak elektrony i cząstki alfa (jądra helu), ulegają przemianie w inne izotopy. Atomy U-238, najczęstszego izotopu uranu, w miarę rozpadu radioaktywnego ulegają serii przemian. Każdy atom w tej serii jest również nietrwały i sam się rozkłada, w końcu jednak tworzy się stabilny izotop ołowiu (Pb-206) i proces ulega zatrzymaniu. Z naszego punktu widzenia ważny w tych przemianach jest fakt, że przebiegają one w określonym, wymierzalnym stosunku. By połowa atomów w jakiejkolwiek próbce U-238 uległa rozkładowi, potrzeba 4,51 miliardów lat (czas ten nazywamy okresem połowicznego rozpadu danego izotopu), a tego stałego stosunku nie mogą zmienić ani wysokie, ani niskie temperatury, ani siła ciążenia, magnetyzm, prądy elektryczne czy inna siła fizyczna lub chemiczna. Istnieje więc tutaj idealnie dokładny zegar geologiczny, w którym upływający czas można po prostu obliczyć ze stosunku atomów Pb-206 do U-238 w próbce skały (rys. 33-4). Szczęśliwie do wykonania tych obliczeń istnieją czułe metody chemiczne i fizyczne. Wiek najstarszych ziemskich skał, określonych tą metodą, wynosi 2.7 miliardów lat; pochodzą one z Rodezji, z pewnością jednak nie były* utworzone w czasie formowania się samej kuli ziemskiej. Badania innych izotopów w różnych minerałach (jak również w meteorytach) wskazują, że Ziemia (i Układ Słoneczny) powstała około 4,7 miliardów lat temu.