Environ un milliard d'années après la formation de la Terre, les premiers signes de vie sont apparus. Ce n'étaient que des microbes unicellulaires, mais au cours de milliards d'années d'évolution, les scientifiques pensent que l'un de ces organismes est devenu un ancêtre commun à toute vie, y compris les animaux.
L'évolution a façonné la vie depuis son apparition, progressant pendant plus de 2 milliards d'années avant que les premiers animaux n'évoluent à partir de leurs ancêtres primitifs. Depuis lors, le règne animal s'est adapté pour remplir des niches presque partout sur la planète, de la mer aux tunnels souterrains.
L'évolution englobe les changements que subissent les espèces sur de longues périodes. Il décrit comment le pool génétique d'une espèce peut évoluer progressivement au fil du temps, grâce à des mutations aléatoires de l'ADN ou à la reproduction sexuée introduisant de nouvelles combinaisons génétiques. Des traits peuvent émerger qui aident les individus à survivre pour se reproduire et transmettre leurs gènes aux générations futures.
Le naturaliste du XIXe siècle Charles Darwin a utilisé la sélection naturelle, ou «la survie du plus apte», pour décrire un aspect majeur de l'évolution. Selon cette théorie, les individus avec des traits mieux adaptés à l'environnement sont plus susceptibles de survivre pour transmettre leurs traits à leur progéniture. Par exemple, s'il y a quelques coléoptères avec un camouflage supérieur dans un groupe avec d'autres coléoptères qui se démarquent, les coléoptères camouflants auront plus de chances de survivre et de se reproduire. Au fil de nombreuses générations, l'espèce s'adaptera à son environnement à mesure que de plus en plus de coléoptères dotés de ce trait de camouflage constitueront la population.
L'évolution est guidée par les interactions entre la génétique et la nature, et les couches rocheuses de la Terre conservent un enregistrement de ce processus. En étudiant les restes fossilisés, les scientifiques peuvent découvrir comment les animaux modernes ont évolué.
Mais comment ces animaux sont venus vivre là où ils vivent, ont l'apparence qu'ils ont et font les choses qu'ils font est rarement évident. En consultant des recherches scientifiques et des articles de presse, Stacker a compilé une liste de 25 questions et réponses sur l'évolution des animaux pour expliquer certains de ces mystères, de la raison pour laquelle les girafes ont un si long cou à la façon dont les fourmis peuvent porter 50 fois leur poids corporel. Lisez la suite pour découvrir comment l'évolution a conduit à la diversité des animaux sur la planète.
1 / 25 Pour que les biologistes l'appellent un animal, un organisme doit être capable de manger et doit être composé de plusieurs cellules contenant des noyaux qui ont des fonctions spécifiques. Les éponges, organismes filtreurs souvent ancrés aux rochers ou au fond de la mer, ont été les premiers animaux à évoluer il y a environ 600 millions d'années. Les scientifiques pensent que les éponges sont issues de colonies d'organismes unicellulaires qui ont finalement évolué en un animal multicellulaire, avec des groupes de cellules évoluant en types cellulaires spécialisés.
2 / 25 Trichoplax adhaerens est l'animal le plus simple connu, avec seulement trois cellules d'épaisseur, dépourvu de nerfs, d'organes et même de bouche. Le trichoplax, une espèce ancienne sur le plan de l'évolution, compense son physique ennuyeux par ses gènes intéressants. Trichoplax possède les mêmes gènes d'animaux plus compliqués, y compris ceux qui aident à créer des cellules nerveuses. Cela suggère qu'au début de l'histoire du règne animal, des créatures comme Trichoplax possédaient déjà des gènes nécessaires pour des formes plus compliquées, et que les animaux ultérieurs ont simplement développé différentes utilisations pour ces gènes.
3 / 25 Les vestiges préservés et les empreintes de formes de vie trouvées dans des roches anciennes, dont certaines remontent à l'époque des premiers microbes, sont connus sous le nom de registre fossile. Bien qu'il contienne une mine d'informations, allant des preuves d'éponges vieilles de 600 millions d'années aux os préservés de T. rex d'adolescents, il existe des lacunes apparentes dans l'histoire de l'évolution de notre planète.
Par exemple, pendant un certain temps, les scientifiques n'avaient aucune preuve fossile indiquant comment les vertébrés sont passés de l'océan et ont développé les membres nécessaires à la vie sur terre jusqu'à il y a quelques années, lorsqu'ils ont finalement trouvé les fossiles "manquants". D'autres lacunes peuvent exister simplement parce que les conditions nécessaires à la fossilisation n'ont pas été réunies :moins d'un dixième de 1 % de toutes les espèces qui ont vécu sur Terre sont devenues des fossiles.
4 / 25 Non, ce ne sont pas vraiment des méduses immortelles, mais Turritopsis dohrnii , comme on l'appelle parmi les scientifiques, peut inverser l'âge :s'il est au stade adulte du cycle de vie, il peut revenir à son stade juvénile. Cette espèce est souvent assimilée à Benjamin Button. Les scientifiques n'ont pas encore pleinement compris comment ces méduses ont développé leurs capacités, mais ils apprennent que d'autres espèces de méduses pourraient avoir développé des propensions similaires.
5 / 25 Les tardigrades, plus communément appelés ours d'eau ou porcelets de mousse, ont la réputation d'être presque indestructibles. Ces créatures microscopiques peuvent survivre dans des conditions extrêmement sèches, résister à des températures allant de près de zéro absolu à 300 ° F et être exposées à l'espace extra-atmosphérique. Mais comment ces animaux sont apparus reste un mystère. En analysant les génomes et les structures corporelles de différentes espèces de tardigrades, les scientifiques ont émis l'hypothèse que les parents les plus proches des tardigrades sont soit des nématodes, soit des arthropodes.
6 / 25 Les fourmis sont souvent repérées transportant des morceaux de nourriture et même des cailloux vers leurs colonies, soulevant 50 fois leur poids corporel. Les fourmis et autres insectes sont si forts en raison de leur rapport force/poids :par rapport à un animal plus gros, moins de masse signifie que les muscles des fourmis n'ont pas besoin de travailler aussi dur pour soutenir le corps, laissant plus de puissance disponible pour les poids lourds. levage. Les insectes peuvent remercier l'atmosphère terrestre pour leur composition corporelle, car les insectes étaient autrefois plus gros, mais ont diminué avec le temps lorsque les niveaux d'oxygène de la Terre ont diminué.
7 / 25 Les paons ont évolué leur affichage en raison de la sélection sexuelle, selon Charles Darwin. Les paons étaient sélectifs avec leurs compagnons et ne choisissaient que les paons les plus impressionnants pour transmettre leurs gènes à la génération suivante. Cela signifiait que la prochaine génération pourrait avoir encore plus d'oiseaux flashy. La théorie de la sélection sexuelle affirme que les paons et autres oiseaux mâles ont développé leurs parades plumeuses et élaboré des rituels d'accouplement parce que leurs ancêtres femelles ont choisi les oiseaux avec les caractéristiques les plus impressionnantes.
8 / 25 En étudiant les embryons de tortues, les scientifiques savent que la carapace d'une tortue provient de ses côtes et de ses vertèbres. Cette forme est née il y a plus de 250 millions d'années, date à laquelle les ancêtres des tortues modernes qui vivaient sur terre avaient développé une demi-coquille, se développant à partir des côtes inférieures et recouvrant leur dessous. Les scientifiques se demandent pourquoi la carapace a évolué, mais une idée est que la moitié inférieure a évolué pour aider les premières tortues à creuser dans les berges boueuses des rivières, et le reste de la carapace a évolué comme un mécanisme de protection lorsque les tortues lentes sont passées aux habitats aquatiques.
9 / 25 Les sternes arctiques ne pèsent pas plus d'un quart de livre, mais effectuent la plus longue migration sur Terre chaque année, parcourant environ 60 000 milles du Groenland à l'Antarctique et retour. Le physique léger des oiseaux leur permet de glisser avec le vent, d'emprunter un itinéraire détourné pendant leur vol et de conserver leur énergie. Les scientifiques ne savent toujours pas pourquoi les oiseaux ont développé ces migrations ardues, même si une théorie populaire soutient que les recherches annuelles des oiseaux pour se nourrir ou se reproduire se sont lentement étendues au fil du temps.
10 / 25 Bien que les scientifiques ne sachent pas pourquoi les marsupiaux ont si bien réussi en Australie, ils savent comment ces mammifères sont arrivés. Les marsupiaux sont des mammifères mais donnent naissance à des jeunes non développés qui finissent de se développer dans la poche de la mère. Ils ont commencé à évoluer il y a environ 160 millions d'années et les plus anciens fossiles de marsupiaux proviennent d'Amérique du Nord. Les archives fossiles montrent qu'au cours de dizaines de millions d'années, au fur et à mesure de l'évolution des marsupiaux, ils se sont propagés en Amérique du Sud - où ils prospèrent encore - puis se sont propagés à travers l'Antarctique, qui était chaud, luxuriant et proche de l'Amérique du Sud il y a 40 à 35 millions d'années. . De là, l'Australie n'était plus très loin.
11 / 25 Les opossums sont principalement originaires d'Amérique du Sud, avec une espèce vivant en Amérique du Nord, et les opossums sont originaires de Nouvelle-Guinée et d'Australie. Alors que les deux sont des marsupiaux, les opossums sont plus étroitement liés aux kangourous. En plus d'évoluer dans des endroits différents, les deux ont également une apparence différente, les opossums ayant généralement un museau plus court.
12 / 25 Les pieuvres peuvent changer de couleur à l'aide de muscles qui régulent la taille des cellules pigmentées appelées chromatophores dans leur peau. Il y a entre 160 et 100 millions d'années, les pieuvres modernes et leurs proches, calmars et seiches, ont commencé à émerger, perdant les coquilles de leurs ancêtres, devenant plus rapides et devenant des prédateurs. À cette époque, ils ont également commencé à développer des cerveaux plus gros qui contrôlent les muscles entourant les chromatophores, permettant à la pieuvre de changer de couleur.
13 / 25 Les corbeaux sont des oiseaux intelligents, connus pour utiliser des outils pour attraper les insectes à l'intérieur des arbres, pour communiquer avec des gestes et pour se souvenir des personnes qui ont constitué une menace. Bien que les corbeaux n'aient pas développé les mêmes structures cérébrales qui donnent aux humains et aux primates leur intelligence, ils ont des grappes denses de cellules cérébrales qui confèrent des compétences cognitives similaires. Les comportements compliqués que les corbeaux affichent, comme stocker de la nourriture pour les repas ultérieurs, peuvent avoir évolué car cela les aide à survivre. Des études montrent également que, comme les primates, les corbeaux ont une mémoire de travail impressionnante, ce qui leur permet de se souvenir et d'utiliser des informations sur de courtes périodes.
14 / 25 Les ornithorynques sont l'un des cinq monotrèmes du monde, ou mammifères pondeurs d'œufs. Les lointains ancêtres des ornithorynques, des reptiles ressemblant à des mammifères, se sont séparés des reptiles il y a environ 280 millions d'années, laissant la place aux monotrèmes. Les scientifiques pensent qu'ils ont évolué avant les marsupiaux ou les mammifères placentaires.
15 / 25 Ces « licornes de la mer » sont en fait des baleines avec une longue dent en spirale qui sort de leur lèvre supérieure. Étant donné que la plupart des narvals mâles ont ces défenses et que la plupart des femelles n'en ont pas, certains scientifiques pensent que l'évolution des défenses est un cas de sélection sexuelle. Des défenses plus longues signalent généralement aussi des testicules plus gros, une autre raison pour laquelle les scientifiques pensent que la défense est liée à la capacité de reproduction d'un mâle. Mais la défense est également très sensible et peut être un outil sensoriel pour détecter les conditions changeantes de l'océan; une vidéo de 2017 montre même, pour la première fois, que certains narvals l'utilisent pour la pêche.
16 / 25 Les éléphants ont une forte mémoire à long terme, probablement parce qu'ils ont développé de grandes régions cérébrales liées à la mémoire. Dans le cerveau - cela vaut également pour le cerveau humain - le lobe temporal contient des structures importantes pour créer et stocker des souvenirs, et cette région est bien développée chez les éléphants.
Selon une recherche de 2019 publiée par Scientifc Reports, la taille du cerveau des éléphants semble augmenter avec une taille corporelle plus grande à travers les âges, la taille du cerveau augmentant considérablement plusieurs fois dans l'histoire, correspondant aux changements climatiques et environnementaux. Les scientifiques pensent qu'il est possible que les éléphants dotés de cerveaux plus gros aient été mieux équipés pour survivre à ces événements, bien que les chercheurs préviennent que cela ne signifie pas que la sélection naturelle se concentre sur l'intelligence.
17 / 25 Les pangolins détiennent le titre de seul mammifère entièrement recouvert d'écailles. Le pangolin a fait évoluer ces écailles pour se protéger :lorsqu'ils sont menacés, ils se recroquevillent en boule, un peu comme des tatous, protégés par leur armure écailleuse, bien que ces deux espèces ne soient pas étroitement liées, du point de vue de l'évolution. Les scientifiques ne savent toujours pas comment le pangolin est devenu le seul mammifère à avoir des écailles recouvrant sa peau. Les fossiles suggèrent que les pangolins, qui sont originaires d'Asie et d'Afrique, sont originaires d'Europe il y a environ 31 à 45 millions d'années.
18 / 25 Les girafes ont évolué à partir des antilopes, dont certaines avaient un cou plus long que d'autres. Entre 15 et 9 millions d'années, ces antilopes ont évolué en animaux qui ressemblent aux girafes qui existent aujourd'hui. Certains scientifiques pensent que la sélection sexuelle a permis aux longs cous de proliférer. Le fait que les girafes mâles se font concurrence en se battant avec leur cou, et le fait que les femelles semblent préférer les mâles avec un cou plus long, offrent un certain soutien à cette idée.
19 / 25 Avec suffisamment de temps, disons des dizaines de millions d'années, les organismes ont tendance à changer, à s'adapter à un nouvel environnement et à développer des physiques et des comportements améliorés. Mais les crocodiles sont assez similaires à leurs ancêtres d'il y a environ 200 millions d'années, lorsqu'ils vivaient aux côtés des dinosaures. Ils font partie d'une classe de reptiles appelés archosaures, qui comprend des oiseaux et des dinosaures, mais au cours de l'évolution, les oiseaux sont les plus proches des crocodiles.
20 / 25 Les cachalots ont le plus gros cerveau du règne animal. Alors que la taille du cerveau n'offre aucune garantie sur l'intelligence animale, les scientifiques qui étudient les baleines et les dauphins ont observé que les espèces avec des cerveaux plus gros par rapport à leur taille corporelle ont également tendance à avoir des sociétés plus compliquées. Les cachalots, par exemple, communiquent pour organiser des tâches de garde d'enfants et de chasse, et ceux de différentes régions semblent vocaliser avec leurs propres dialectes.
21 / 25 Il y a quelques années, des scientifiques ont découvert que les bourdons, et quelques autres insectes, pouvaient détecter les champs électriques. Les poils sur le corps des abeilles conduisent l'influx nerveux lorsqu'ils sont exposés à des champs électriques. Les bourdons peuvent détecter de petits champs électriques à partir de fleurs en utilisant ce sixième sens. Les abeilles et les fleurs ont co-évolué au fil des âges, chacune développant des adaptations qui facilitent la pollinisation des fleurs et l'alimentation des abeilles. Ce sens électrique fait probablement partie de cette histoire de coévolution.
22 / 25 Les zèbres, qui sont les seuls chevaux rayés, ont généralement une peau foncée avec une fourrure noire et blanche formant les rayures. Les scientifiques se sont demandé pourquoi les zèbres avaient fait évoluer leurs rayures, prédisant que cela aurait pu être pour confondre les prédateurs, pour des raisons sociales, pour réguler la température corporelle ou pour repousser les taons mordants et porteurs de maladies. La dernière possibilité semble probable, car les scientifiques ont trouvé de faibles traces, voire aucune, de sang de zèbre dans les régimes alimentaires des taons cohabitant, et ont également observé que les mouches ne se posent pas souvent sur des surfaces rayées. En étudiant différentes espèces de chevaux et de zèbres, les scientifiques ont appris que la quantité de rayures est associée à la population de taons :les troupeaux de zèbres qui avaient tendance à avoir plus de rayures vivaient dans des zones abondantes en taons.
23 / 25 Les termites construisent régulièrement des monticules pour servir de systèmes de ventilation pour la colonie souterraine. Ces monticules, qui peuvent atteindre 8 mètres de haut selon les espèces, facilitent les flux d'air, faisant circuler des produits chimiques de type phéromone qui influencent le comportement des termites. Les scientifiques essaient toujours de comprendre l'évolution de la construction de monticules et pourquoi les termites ont été parmi les premiers animaux à former des sociétés. Une étude suggère que les termites australiens nichaient à l'origine dans les arbres et ont progressivement évolué pour se nourrir d'herbe au lieu de bois, descendant pour construire des monticules sur le sol alors que le paysage australien passait de la forêt à la prairie.
24 / 25 De tous les animaux connus, la crevette mante a le plus de cellules réceptrices de couleur. Alors que les humains ont trois récepteurs de couleur (qui, combinés, donnent toutes les nuances visibles que les humains voient), les crevettes mantis en ont 12 à 16 ; elles peuvent même voir la lumière ultraviolette, polarisée et infrarouge.
Malgré le fait qu'ils ont tant de récepteurs différents, leur système visuel fonctionne d'une manière unique par rapport aux autres animaux, et il est peu probable que les crevettes voient un arc-en-ciel inimaginable. Les crevettes Mantis sont apparues il y a environ 400 millions d'années et ont depuis lors fait évoluer leur système visuel. Leurs capacités visuelles les aident à communiquer avec d'autres crevettes mantis et à s'accoupler, car ils peuvent afficher des motifs visibles uniquement par les autres membres de l'espèce.
25 / 25 Les humains ont commencé à émerger il y a environ 6 millions d'années en Afrique, évoluant à partir d'un ancêtre commun des humains et des singes. Au cours des derniers millions d'années, il y a eu environ 15 à 20 premières espèces humaines différentes, et en avril dernier, les scientifiques ont annoncé la découverte d'une nouvelle, Homo luzonensis qui vivait sur l'île philippine de Luzon il y a entre 50 000 et 67 000 ans. Les humains modernes, Homo sapiens , sont les seules espèces survivantes et sont apparues il y a environ 300 000 ans. La compréhension qu'ont les scientifiques de l'évolution des humains continue d'évoluer à mesure qu'ils découvrent de nouveaux fossiles, réanalysent les anciens et exploitent de nouvelles technologies génétiques.
