在地球上生命的最初30多亿年里,进化创新似乎相对较少。 这一时期的主要进化创新是氧合细菌和复杂细胞(真核生物)的进化。 虽然生命本身起源于至少37亿年前,但直到大约6亿年前才出现了第一个多细胞生命的确凿证据。
扣除原生动物(单细胞)的进化创新--许多科学家会认为这些创新在技术上是最重要的,还有一些进化创新,其有用性对任何人来说都是显而易见的。 五个似乎最重要的进化创新是第三层胚芽的进化,它使体腔,也称为腔室成为可能;捕食,它启动了进化变化的军备竞赛;眼睛,在最初进化后变得如此成功,大多数宏观动物都拥有眼睛;植物和动物对陆地的殖民;以及真正飞行的进化,它已经独立发生四次,为动物殖民开辟一个巨大的新领域。
第三个胚层的进化,即三层动物,发生在6亿至5.8亿年前。 最早的三层动物化石是Vernanimalcula guizhouena,一种直径只有0.1毫米的微小球形动物。 这种动物被发现有两个体腔,将其肠道与体壁分开。 这种生理安排有助于缓冲内部器官,同时将两者的结构依赖关系解耦,使它们能够独立发展。 这是一个宝贵的进化创新。
捕食和眼睛的进化很可能发生在一起,而且都很早。 考虑到我们所知道的,有理由认为这两个事件发生在同一时间,即大约5.42亿年前的寒武纪-前寒武纪边界。 所有有眼睛的动物都是单系的,这意味着它们有一个共同的祖先在这一时期进化。 这与早期的观点相反,后者认为眼睛在几个场合独立进化。 大约在同一时间,第一个有硬壳的生物出现,这些壳上可以看到小孔,这是捕食者的标志。 捕食可能更早进化,因为有粗略的证据表明,在艾迪卡拉时期就有捕食现象了,比寒武纪和前寒武纪边界早1000-2000万年。
最后两个非常重要的进化创新是向陆地迁移和向空中迁移。 向陆地迁移是这两个创新中最重要的,大约发生在4.6亿年前的奥陶纪和志留纪。 大约在这个时候,绿藻进化为陆生植物,几千万年后,简单的节肢动物,包括现代蜘蛛和收获动物的祖先,也随之出现。 已知最早的陆生化石是一只千足虫。 在更久以后,大约3.5亿年前的石炭纪,昆虫进化出飞行,利用一个巨大的新利基。 飞行又独立进化了三次:在翼龙、鸟和蝙蝠。
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