進化は地球の信じられないほど多様な生命のスペクトルに関与していますが、常にそうであったわけではありません。実際、生物の初期の時代は比較的鈍いものでした。知られている最古の動物は 6 億 3,500 万年前 (エディアカラ紀) に遡りますが、その外見は 9,600 万年後のカンブリア紀の夜明けの子孫と驚くほどよく似ています。
なぜ進化はこれほど長い間安定したままなのでしょうか?それは単純に、地球の最初の生き物があまりセックスをしなかったからかもしれません。
ケンブリッジ大学の古動物学者エミリー・ミッチェル氏は声明で、「エディアカラ時代の生活は非常に良好だったので、この種の必要性はかなり限られていた」と説明した。 「競争は比較的少なかったので、何かを変えなければならないという本当のプレッシャーはありませんでした。」
ミッチェル氏は同僚のアンドレア・マニカ氏とともに、空間分析とレーザースキャンを機械学習と組み合わせて、ニューファンドランド島最南端の断層点から発掘された5億7,400万年前の化石を分析した。彼らの研究結果は本日ジャーナルに掲載されました 自然生態学と進化初期の動物は無性生殖に依存していたため、状況はほぼ平準化され、資源をめぐる競争が減少したことが示されています。
彼らは提供してくれました プラクトフスス 素晴らしい例として。身長が6.5メートルを超えるこのシダに似た生き物は、海洋の近縁種のほとんどよりも小さく、おそらく手足や口を欠いていた。彼らはまた、その場に固定されたまま周囲の水から食物を吸収し、現在のイチゴ植物のように雄しべやランナーによって繁殖するクローンを通じて繁殖しました。
「これらのランナーによって隣人とつながっていれば、栄養分を共有していることになり、彼らと競争する必要はありません」とマニカさんは言う。
そこからチームは、プラクトフォサスとエディアカラ紀の動物がさまざまな生殖戦略を使用してどのように行動したかを推定するための機械学習モデルを構築しました。次に、プログラムのニューラル ネットワークは、既知の化石記録のさまざまなパターンと一致するシミュレーションを特定しました。いわゆる近似ベイジアン計算により、基本的に時間を遡って動物がどのように拡散し、限られた資源に到達したかを推定することができます。
彼らは現在、種が深海からより浅い地域に徐々に移動するにつれて、エディアカラ時代の全体的な静けさ（そしてセックスの欠如）が崩れ始めたと考えています。そこに到達すると、古代の動物は温度変動、栄養不足、潮汐、さらには嵐などの新たなストレス要因を吸収しました。その後、生命はこれら増大する脅威に対処するように適応し、より多くの化石を残しました。彼らが語った話は、環境ストレスが他の生殖方法よりも有性生殖の増加に先行したことを示唆しています。
「これが起こると、動物たちが競争の激化により新しい地域に定着しようとするため、分散距離が大幅に増加することがわかります」とミッチェル氏は述べた。
これらの変化する傾向は最終的に、動物の発達のエディアカラの「第二の波」として知られるものをもたらしましたが、それは数百万年後のカンブリア紀にさらに激化し、動物が環境内を物理的に移動し始めました。
「実際に年に数回殺される環境に突然いると、すべてが変わってしまいます」とミッチェル氏は説明した。
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