Konvergentiška evoliucija yra tada, kai skirtingi organizmai savarankiškai išsiugdo panašius bruožus.
Pavyzdžiui, rykliai ir delfinai atrodo gana panašiai, nepaisant to, kad yra visiškai nesusiję. Rykliai yra kiaušinius dedančios žuvys, turinčios mirtiną galimybę uostyti kraują vandenyje, o delfinai - smalsūs žinduoliai, kurie naršo spustelėdami garsus ir klausydamiesi savo aidų. Šie skirtumai nėra labai stebinantys, turint omenyje, kad paskutinis duetų protėvis plaukė jūromis prieš maždaug 290 milijonų metų.
Iš senovės protėvio, viena giminė ištiko sausumoje ir tapo žinduoliais, įskaitant vilkus Pakicetas, kuris vėliau grįš į vandenį ir išsivystys į banginius ir delfinus. Kita linija liko likti vandenyne ir ją išbandyti, kad taptų šiuolaikiniu rykliu. Nepaisant vingiuotų takų, abu gyvūnai pateko į panašias evoliucijos nišas: modernizuotus plaukikus su lygia oda ir vandenyje pjaustančias pelekus, idealiai tinkančius plėšti grobį.
Kiekviena Žemės buveinė kelia savo iššūkius. Kartais skirtingos rūšys sukuria tą patį tos pačios problemos sprendimą. Biologai šį procesą vadina konvergencine evoliucija, kai du organizmai turi tas pačias savybes, kurių jie kartu nepaveldėjo iš bendro protėvio.
Konvergentiška ir skirtinga evoliucija
Klasikiniai evoliucijos pavyzdžiai, tokie kaip Darwino pelekai, parodo priešingą procesą: skirtingą evoliuciją. 1800 m. Pabaigoje išpopuliarėjęs Amerikos misionierius ir gamtininkas J. T. Gulickas, šis terminas apibūdina vieną rūšį, kuri tampa daugybė, kad atitiktų skirtingus vaidmenis tam tikroje aplinkoje. Pavyzdžiui, tarp „Galápagos“ pelekų buko forma pasikeitė (arba išsiskyrė), kad ji geriau atitiktų įvairių rūšių maistą, kurį galima rasti įvairiose salose.
Priešingai, konvergentiška evoliucija įvyksta tada, kai rūšys pradeda išsiskirti, o vėliau auga panašiau. Pvz., Įsivaizduokite, kad turėtumėte į tą pačią salą išmesti papūgų ir tukanų asortimentą. Asmenys, turintys bukus, kurie neefektyviai užfiksuoja klaidas, gali alkani ir mirti, neperduodami palikuonims savo blogo buko genų. Bet papūgos ir tukanai, kuriems pasisekė, kad turėjo bukus, kuriems labiau pavyko sugriebti klaidas, išgyvens ir perduos genų tiems, kurie erzina bukus. Kartos vėliau abiejų rūšių palikuonys galėjo suartėti su ta pačia buko forma, nes tai yra pats sėkmingiausias išlikimo toje buveinėje dizainas.
Sąvokas, kuriomis grindžiama konvergencinė evoliucija, galima atsekti Richardą Oweną, britų biologą, kuris, nepaisant abejonių dėl Darvino evoliucijos teorijos, aštuntojo dešimtmečio viduryje atkreipė dėmesį į skirtumą tarp gyvūnų su panašiai pastatytomis kūno dalimis (homologais) ir kūno dalių, kurios tiesiog turi panašius tikslus (analogus). Pavyzdžiui, delfinų pelekas ir žmogaus ranka yra homologiški, nes jų kaulų struktūra yra tokia pati, nepaisant jų funkcijų, išsiskiriančių nuo mūsų paskutiniojo protėvio, skirtumų. Kita vertus, delfinų pelekai yra ryklio pelekų analogai - jie turi tą pačią paskirtį, bet skirtingas formas, nes evoliucionavo savarankiškai (ir supanašėję).
Konvergencinės evoliucijos pavyzdžiai
Konvergencijos evoliucijos pavyzdžių gausu, tačiau juos lengviausia pastebėti pažįstamoms gyvūnų rūšims. Pavyzdžiui, milžiniškos pandos turi nykščius primenančias kūno dalis, kurias gyvūnai naudoja sugriebdami bambuką, kaip aštuntajame dešimtmetyje aprašė biologas Stephenas Jay Gouldas „Incorporating Nature“ žurnale. Žmonės ir aštuonkojai turi į fotoaparatą panašias akis su rainelė, lęšiu ir tinklaine - visomis svarbiomis vaizdo gavimo prietaiso dalimis. Ir šikšnosparniai, ir paukščiai turi sparnus.
Panašūs kaip šie bruožai, atidžiau pažvelgus į jų nepriklausomą kilmę. Pandos letena su penkiais skaitmenimis ir nykščiu panašus įstrigęs kaulas, išsikišęs iš delno, nieko panašaus į žmogaus ranką. Tai prasminga, atsižvelgiant į tai, kad primatų priešingos rankos nykščiai išsivystė maždaug prieš 50 milijonų metų, o pandos tai padarė mažiau nei prieš 20 milijonų metų (o paskutinis mūsų bendras protėvis gyveno prieš 65 milijonus - 90 milijonų metų). Taip pat unikalus aštuonkojų akių laidai reiškia, kad jiems trūksta aklųjų taškų. Ir nors paukščių sparnai yra labiau panašūs į „ginklus“, šikšnosparnių sparnai atrodo labiau kaip „rankos“ su veržliais pirštais. Norint naudoti Oweno kategorijas, tai yra analogiškos, ne homologiškos kūno dalys.
Suvienodėjusios evoliucijos variklis yra tai, kad aplinka siūlo tam tikrus vaidmenis. Vandenynai meta greitaeigius plėšrūnus, tai būtų rykliai ar delfinai. Dangui reikia skrajučių, o būtybėms, kurios gyvena medžiuose ar plačiai su jomis susiduria, reikia sugebėti patraukti šakas uodega, rankomis ar nagais.
Vienas dramatiškiausių šių dienų pavyzdžių yra dvi ištisai susiliejančios gyvūnų grupės: Australijos zefyrai žinduoliai, kurie ankstyvas dienas praleidžia maišeliuose, ir žinduoliai, gimę iš placentos, gyvenantys likusiame pasaulyje. Kadangi Australija atsiskyrė nuo kitų žemynų prieš dešimtis milijonų metų, jos gyvūnų rūšys vystėsi šiek tiek savarankiškai. Nepaisant to, daugybę nišų užpildė gyvūnai, kurie labai panašūs į savo partnerius Afrikoje, Amerikoje ir Eurazijoje.
Kasti po žeme yra apgamai ir žandikaulio apgamai. Pelės, norėdamos išsibarstyti po žemę, susitinka savo rungtynes Australijos mulgaruose. Medžiojant kitus mažus žinduolius, dabar išnykęs tylacinas atrodė ir vaikščiojo lygiai taip pat kaip šuo ar vilkas, išskyrus tai, kad jis taip pat nešiojo savo jauniklius į maišą, kaip tai daro kengūra. Kadangi panašūs vaidmenys, tokie kaip kasėjas, sukčius ir medžiotojas, egzistavo abiejose vandenyno pusėse, evoliucija supanašėjo panašiai.
Ar neišvengiama konvergencijos evoliucija?
Iškastinis įrašas atskleidžia, kad tie patys modeliai buvo naudojami per daugelį amžių ir daugybę išnykimo atvejų, kai pelekai, kojos, šarvuotosios kriauklės ir nagai buvo panašūs į panašias aplinkas. Šis reiškinys paskatino evoliucijos biologus abejoti, kokiu laipsniu evoliucija yra atsitiktinis procesas ir kokiu laipsniu jo pasekmes fiksuoja aplinka. Kai Gould susimąstė, jei galėtume pakartoti Žemės istoriją nuo pat pradžių, ar gyvybės medis būtų tokios pat formos?
Tačiau aiškiai apibrėžti suartėjančios evoliucijos atvejai nėra juodai balti. Tai glaudžiai susijusi su lygiagrečia evoliucija, kai rūšis atsiduria dviejose skirtingose aplinkose ir kiekvienoje iš jų evoliucionuoja vienodai. Pradėjus nuo to paties kūno plano, evoliucija juda linkio link, o ne tiksliai „suartėja“ dėl naujos ir panašios adaptacijos. Kai kurie mokslininkai mano, kad raupų evoliucija yra lygiagreti su placentos žinduolių evoliucija, o kiti diskutuoja, ar lygiagreti evoliucija yra tik mažiau kraštutinė suartėjusios evoliucijos forma.
Tiek konvergencija, tiek lygiagreti evoliucija yra priminimas, kad natūralioji atranka neturi palankaus kelio, nėra būdingo lanko nuo pagrindinio iki pažengusiojo. Rūšys vėl gali skirtis, suartėti ir skirtis. Evoliucija reikalauja tik to, kad rūšys priima išgyvenimo strategijas, veikiančias tam tikroje aplinkoje, nepriklausomai nuo to, iš kur tos strategijos yra kilusios.
