Wie konnten Arthropoden ein Endoskelett entwickeln?

Endo-Exoskelett:

Um das zu entwickeln, wonach Sie suchen, benötigen Sie einen Übergangszustand, der ohne ein funktionierendes Skelett überhaupt existieren kann, oder ein sehr weiches, flexibles Skelett, sodass eine ökologische Nische benötigt wird, in der der Organismus eine Zeit lang ohne viel existieren könnte Unterstützung. Aber es gibt viele Organismen (Würmer, Kopffüßer), die ohne Skelett funktionieren, also ist es nicht so abwegig, sich das vorzustellen. Denken Sie daran, wir sprechen von Millionen/Milliarden Jahren Evolution, mit denen wir spielen können, und in dieser Zeit passieren viele seltsame Dinge. Und da Arthropoden bereits häuten und häufig nur minimale Unterstützung haben, könnte ein Organismus, der sich für einige Millionen Jahre in einer geschützten Nische befindet (mit allmählichem Druck, im Laufe der Zeit ein Endoskelett zu entwickeln), dies sicherlich erreichen.

Ein Arthropode, der einige Bereiche seines Exoskeletts verdickt, um das Gewicht besser strukturell zu unterstützen, und andere Bereiche seines Exoskeletts für eine bessere Flexibilität dünner macht, sieht sehr schnell aus, als hätte er ein Endoskelett. Viele Knochen neigen dazu, nahe der Oberfläche zu sein, und Ihr Hybridorganismus ist nicht so anders. Ein Schädel und ein Brustkorb sind in vielerlei Hinsicht ein Endoskelett, das versucht, ein Exoskelett zu werden.

Es könnte eine Genduplikation geben, die es einem Satz von Genen für das Exoskelett ermöglicht, in eine kleine, harte, degenerierte Form (Endoskelett) zu mutieren, die langsam verinnerlicht wird, und ein weicheres, häufig abgestoßenes Exoskelett, das Wachstum ermöglicht. Oder ihr weiches inneres Gewebe wächst zunehmend auf der Außenseite ihres starren Exoskeletts, mit nur einer hauchdünnen Exoskelett-„Haut“ auf der Außenseite, die sie bedeckt. Einigen Schätzungen zufolge können 80–90 % der Todesfälle von Arthropoden mit der Anfälligkeit während der Häutung in Verbindung gebracht werden, sodass ein Prozess, der diese Anfälligkeit verringert, einen enormen evolutionären Vorteil für den Organismus hätte, der sie entwickelt hat.

Dann entwickelt sich ein neuer Prozess, bei dem sie, anstatt ihr Endo-Exoskelett äußerlich zu häuten, anfangen, diese „Knochen“ innerlich zu fressen und sie wieder größer wachsen zu lassen. Dies könnte schließlich halbkontinuierlich werden oder immer noch einem Häutungsmuster aus periodischer Erweichung und erneuter Verhärtung folgen. Jetzt können die Knochen dauerhaft im Gewebe bleiben. Härtere Materialien (wie Kalzium) werden abgelagert (Biomineralisation, wie es bereits bei Krebstieren der Fall ist), wodurch die "Knochen" knochenähnlicher werden.

Das äußere „Haut“-Exoskelett kann sich in der Evolution (wie eine Schildkröte) in einigen oder allen Teilen des Organismus immer wieder verhärten, so dass es immer noch all die lustigen Arthropodenmerkmale geben kann. Einige Dinge (wie Augen) würden stark konserviert und auf dem äußeren Exoskelett verbleiben. aber andere Funktionen könnten frei mutieren und neue Funktionen bilden.

Es wird sehr schwierig, an der Grenze zum Unmöglichen: Der Wechsel vom Exoskelett zum Endoskelett bedeutet eine massive Umgestaltung aller Gelenke und Muskeln mit den dazugehörigen Nerven.

Wenn man bedenkt, dass die Evolution durch zufällige Mutationen geschieht, würde es pures Glück erfordern, alle benötigten Mutationen gleichzeitig und an der richtigen Stelle zu bekommen. Mehr oder weniger wie der Kauf der ersten 50 Gewinnlose bei der Neujahrslotterie.

Es könnte möglich sein...

Kein Arthropode hat sich jemals von einem Exoskelett zu einem Endoskelett-Körperplan entwickelt, aber das ist nicht dasselbe wie zu sagen, dass es unter den richtigen Umständen nicht passieren könnte. Es gibt eine Gruppe von Exoskelett-basierten Organismen, die diesen Übergang vollzogen haben, was zumindest darauf hindeutet, dass es möglich sein könnte: Coleoidea.

Coleoidea sind eine Unterklasse von Kopffüßern, bei denen das Exoskelett in den Körper bewegt wurde. Zu dieser Gruppe gehören Tintenfische, Tintenfische und Tintenfische. Wenn Sie sich ihre Vorfahren ansehen, haben sie sich im Grunde von Würmern über Schnecken zu Nautaloiden zu Coleoidea entwickelt. Während die Hartschale also so aussieht, als wäre sie da gewesen, um zu bleiben, da eine Schutzhülle besser sein sollte als keine Schale, erforderte ihre Nische vor allem Flexibilität.

Ebenso kann ein Arthropode, der sich unter genügend Druck entwickelt, um flexibler zu werden, seine Schale verlieren. Zuerst würde ich annehmen, dass der Arthropode eine immer weichere und weichere Schale entwickeln würde, um schwer zugängliche Stellen zu quetschen, bis seine Schale so weich wird, dass sie fast hautähnlich ist, und Ihr Arthropode sich eher wie ein Tintenfisch als wie ein Käfer bewegen würde. Es kann jedoch sein, dass es an ausgewählten Stellen Teile der härteren Schale behalten möchte: meistens im Mund zum Kauen von Nahrung und in der Nähe von lebenswichtigen Organen, um es vor einem Unfalltod zu schützen.

Im Laufe der Zeit werden Größe, Form und Position dieser selektiven Platten optimiert. Und für einen Organismus, der Weichheit schätzt, ist die optimale Konfiguration für diese Platten so klein und nah wie möglich an den lebenswichtigen Teilen. Wie die Coleoidea würden Ihre "Softopoden" also mit der Zeit ihre knöchernen Teile in den Körper ziehen. Sobald seine Außenseiten zu seinen Innenseiten geworden sind, könnten zukünftige Generationen diese Platten als Befestigungspunkte für Muskeln verwenden, die schließlich zu einem richtigen Endoskelett werden könnten.

Aber das ist wahrscheinlich nicht nützlich für Sie

Der evolutionäre Weg von einem Arthropoden zu einem Endoskelettwesen wäre sehr lang; wahrscheinlich Hunderte von Millionen Jahren. In dieser Zeit würde sich nicht nur das Skelett verändern, sondern alles an der Kreatur würde sich verändern. Bis man von Punkt A nach Punkt B kommt, ist die neue Art so weit von Arthropoden entfernt, dass sie nicht einmal mehr als solche erkennbar ist. Sie werden wahrscheinlich eine Kreatur haben, die sich konvergierend entwickelt hat, um Coleoidea-ähnlicher zu sein als Arthropoden; Die einfachere Schlussfolgerung ist also, überhaupt nicht die gesamte Arthropoden-Evolutionsspur zu durchlaufen, sondern stattdessen zu planen, woanders zu beginnen.

Ich vermute, dass Ihr Ziel wirklich nur ein Terrapoden-ähnliches Tier mit den zusätzlichen Anhängseln ist. Ob Sie es glauben oder nicht, das geht am einfachsten, indem Sie einfach mit einem Terrapod beginnen und die zusätzlichen Anhängsel hinzufügen. Während die Sache mit den zusätzlichen Anhängseln nie erfolgreich genug war, um sich durchzusetzen, kommt die Mutation in der Natur oft genug vor, dass sie sich mit dem richtigen evolutionären Druck durchsetzen könnte.

Für große Landlebewesen sind Gliedmaßen eine große Investition in Gewicht und Ressourcen; Der Wechsel von 4 auf 6 oder 8 ist also ein großes Opfer, das den meisten Nischen nicht zugute kommt, aber es gibt eine Nische, die sich erst kürzlich entwickelt hat und in der diese Art von Mutation hilfreich sein könnte: Tool-Benutzer. Während ein Frosch, eine Katze, ein Hund, eine Eidechse oder ein Bär nur durch zusätzliche Gliedmaßen verlangsamt würde, gibt es 4 grundlegende Körperpläne in Romanen, bei denen ein Werkzeug, das Arten verwendet, sehr gut daran tun würde, 6 Gliedmaßen anstelle von 4 zu haben, die dies ermöglichen für eine zufällige Mutation, die zu zusätzlichen Gliedmaßen führt, an denen man sich festhalten kann:

Gegeinoid: Bei diesem Körperplan hat ein zweibeiniger Werkzeugbenutzer zusätzliche Hände, mit denen er arbeiten kann. Während Menschen mit 2 Armen gut zurechtkommen, sind wir oft durch unseren Mangel an Händen eingeschränkt. Viele Dinge, die wir zu tun versuchen, wären mit zusätzlichen Armen einfach viel einfacher; Wenn also eine solche Mutation in einer steinzeitlichen Zivilisation auftritt, könnte der Vorteil für diese Person ausreichen, um an die Spitze seines Clans aufzusteigen und ihm bevorzugte Mattenrechte zu geben, die es der Mutation ermöglichen, sich im Laufe der Zeit auf eine ganze Bevölkerung auszubreiten.

Centauroid: Bei diesem Körperplan erhält ein Benutzer eines zweibeinigen Werkzeugs ein zusätzliches Paar Füße, mit denen er arbeiten kann. Während diese Füße nicht automatisch Rinder sind, wie oft dargestellt, können sich Vierbeiner im Allgemeinen viel schneller bewegen als Zweibeiner; Wenn diese Mutation also an einem Ort wie der asiatischen Steppe stattfindet, wo das Reiten zu einer solchen Lebensweise geworden ist, könnte diese Mutation Pferde aus der Gleichung herausnehmen und es den Werkzeugbenutzern ermöglichen, sich direkt schneller zu bewegen.

Dragonoid: Viele Vögel sind einfache Werkzeugbenutzer, aber ihnen fehlt die Geschicklichkeit, Dinge mit ihren Krallen zu manipulieren. Dies liegt vor allem daran, dass ihre Krallen so spezialisiert bleiben müssen, dass sie Füße sein können, dass sie nicht auch vollständig spezialisierte Hände sein können. Wenn einem Vogel ein zusätzlicher Satz Beine sprossen würde, könnte er seine Funktionalität aufteilen, um getrennte Hände und Füße zu haben, was sein Potenzial als Werkzeugbenutzer verbessert. Vor allem, wenn ihre neuen Hände weit genug vorne sind, um besser visualisieren zu können, was sie halten.

Veloxi: Ich bin mir nicht sicher, wie ich es sonst nennen soll, da der einzige Ort, an dem ich mir vorstellen kann, diesen Körperplan zu sehen, aus dem alten Spiel aus den 1980er Jahren namens Starflight stammt. Die Veloxi waren eine Mantis-ähnliche Rasse, die beschrieben wurde als einen Satz von Anhängseln, die ausschließlich Hände waren, einen Satz, der ausschließlich Füße waren, und einen mittleren Satz, der als beide fungieren konnte, was ihm theoretisch ähnliche Vorteile wie der Gegeinoid- und Centauroid-Körperplan verschaffte .