Jednym z niedocenianych faktów dotyczących ewolucji jest to, że w przyrodzie istnieje skończona liczba skutecznych rozwiązań niektórych wyzwań. W konsekwencji jest prawdopodobne, że niektóre rozwiązania pojawiają się niezależnie od siebie. Na tym polega konwergentna ewolucja.
To dzięki temu procesowi niespokrewnione zwierzęta zajmujące podobne nisze ekologiczne często rozwijają podobne cechy adaptacyjne. Te cechy adaptacyjne mogą rozwinąć się u dwóch gatunków, oddalonych od siebie o dziesiątki milionów lat.
Przypomnij sobie na przykład uderzające podobieństwa między starożytnymi zauropodami a współczesnymi żyrafami. Może również występować jednocześnie, jak w przypadku zwierząt o podobnych siedliskach po przeciwnych stronach planety.
Gorący przykład rozwiązania konwergentnej ewolucji
W zimnych wodach oceanu otaczającego Antarktydę ryby mają specjalną cechę, która pozwala im przetrwać w bardzo niskich temperaturach. Klucz do jego przetrwania został odkryty przez społeczność naukową w latach 60. XX wieku: produkcja pewnego rodzaju naturalnego płynu niezamarzającego.
Ryby te ewoluowały, aby wytwarzać specjalne białka zakotwiczone w cukrach - glikoproteiny - które krążą w ich krwi. Ten składnik działa poprzez nieznaczne obniżenie temperatury, w której płyny ustrojowe zamarzłyby, powodując śmierć. Te glikoproteiny otaczają każdy mały kryształek lodu i w ten sposób zapobiegają ich wzrostowi.
Opisana strategia to jedno z wielu pomysłowych rozwiązań, jakie znajdujemy w przyrodzie. Sukces procesu ewolucyjnego. Cud. A teraz rozważ to: natura nie zrobiła tego raz, ale przynajmniej dwa razy.
Kiedy badano ryby na drugim końcu Ziemi, w Arktyce, naukowcy odkryli również, że produkują białka zapobiegające zamarzaniu. Jednak geny kodujące białka zapobiegające zamarzaniu – u ryb północnych i południowych – są zupełnie inne.
Nie jest to zaskakujące, biorąc pod uwagę, że te dwie populacje ryb rozdzieliły się na długo przed tym, jak każda z nich wytworzyła geny i białka zapobiegające zamarzaniu. Oczywisty jest fakt, że w obu populacjach wystąpiły niezależne epizody ewolucji molekularnej, które spowodowały ten sam wynik czynnościowy.
To dramatyczny przykład zbieżnej ewolucji. Jego koncepcja jest zdefiniowana jako proces, w którym niespokrewnione gatunki ewoluują, rozwijając podobne cechy do adaptacji warunki w podobnych siedliskach.
Nietoperze i wieloryby mają zalety dobrego słuchacza
Nietoperze mają wspólną cechę adaptacyjną z niezwykle odmiennym zwierzęciem, wielorybem zębatym.. Obaj opracowali zaawansowany system sensoryczny zwany echolokacją lub biosonarem. W tym procesie emitują dźwięki, które odbijają się od pobliskich obiektów i wytwarzają echo. Oba zwierzęta rozwinęły umiejętność słuchania ech i interpretowania ich, aby zorientować się w locie i nawigacji.
Nietoperze wytwarzają ultradźwięki - dźwięki o wysokiej częstotliwości - z krtani i emitują je przez usta lub nos, podczas gdy wieloryby przepuszczają powietrze przez nos, aby wydalić wibracje przez tkankę tłuszczową zwaną melonem.
Ciekawie, Ta sama strategia ewoluowała w dwóch bardzo różnych środowiskach: niebie i morzu. Jeszcze bardziej zaskakujące jest to, że echolokacja powstała niezależnie w każdej grupie i odbywa się poprzez różne mechanizmy, ale działa dzięki tym samym mutacjom genetycznym.
Badania naukowe wykazały, że nietoperze i wieloryby doświadczyły tych samych zmian w genie odpowiedzialnym za przetwarzanie dźwięku. Ta adaptacja pozwala każdemu lepiej słyszeć częstotliwości ultradźwiękowe używane do echolokacji.
Nie tylko człowiek zostawia ślad
Uważa się, że odlegli przodkowie ludzi potrzebują niezawodnego sposobu chwytania i manipulowania narzędziami, i opracowali odciski palców.
Ciekawe jest to, że Chociaż odciski palców są unikalne dla każdego z nas, nie są one unikalne dla gatunku ludzkiego. Niektórzy z naszych krewnych naczelnych, jak szympansy i goryle, też je mają. Nie jest to jednak zaskakujące, ponieważ wszyscy otrzymaliśmy je od naszego wspólnego przodka.
Istnieje inne zwierzę - torbacz - które rozwinęło je na własną rękę: koala. Koale mają odciski palców bardzo podobne do naszych. Analogicznie do ludzkich odcisków palców, odciski koali wydają się być unikalne dla każdego obiektu.
Badania naukowe sugerują, że odciski palców koali rozwinęły się niedawno w ich ewolucyjnej historii. Dzieje się tak, ponieważ większość Twoich bliskich krewnych ich nie ma. Uważa się, że jego wygląd może być przystosowaniem do chwytania i manipulowania ulubionym pokarmem koali, liśćmi eukaliptusa.
Krótko mówiąc, czy będzie to przemierzanie nieba, wspinanie się po drzewach, kopanie ziemi czy oranie przez wodę, przypadki zbieżnej ewolucji znajdują się w całej przyrodzie, na wiele różnych skal … i to nie tylko w królestwie zwierząt. Widać to również w roślinach!