Evoluția convergentă este atunci când diferite organisme evoluează în mod independent trăsături similare.
De exemplu, rechinii și delfinii arată relativ similar, în ciuda faptului că sunt în totalitate fără legătură. Rechinii sunt pești care depun ouă cu capacitatea mortală de a smulge sângele în apă, în timp ce delfinii sunt mamifere curioase care navighează făcând sunete de clic și ascultând ecourile lor. Aceste diferențe nu sunt prea surprinzătoare, având în vedere că ultimul strămoș comun al duo-ului a înotat mările în urmă cu aproximativ 290 de milioane de ani.
Din acel străvechi strămoș comun, o linie a izbucnit pe pământ și a evoluat în mamifere, inclusiv în formă de lup Pakicetus, care s-ar întoarce ulterior în apă și ar evolua în balene și delfini. O altă linie a rămas pusă în ocean, suferind modificări pentru a deveni rechinul modern. Cu toate acestea, în ciuda căilor lor șerpuite, ambele animale au sfârșit în nișe evolutive similare: înotători simplificați, cu pielea netedă și aripioarele pentru tăiere de apă, ideale pentru alungarea pradelor.
Fiecare din habitatele Pământului prezintă propriile provocări. Uneori, specii diferite dezvoltă aceeași soluție la aceeași problemă. Biologii numesc acest proces - când două organisme împărtășesc caracteristici pe care nu le-au moștenit în comun de la un strămoș comun - evoluție convergentă.
Evoluție convergentă vs. divergentă
Exemplele clasice de evoluție, cum ar fi cearșafurile lui Darwin, demonstrează procesul opus: evoluție divergentă. Popularizat la sfârșitul anilor 1800 de către misionarul și naturalistul american J. T. Gulick, termenul descrie o singură specie devenind multe pentru a se potrivi cu roluri diferite într-un cadru dat. Printre ghimpele Galápagos, de exemplu, forma ciocului a fost schimbată (sau divergentă) pentru a se potrivi mai bine cu diferitele tipuri de alimente disponibile pe diferite insule.
În schimb, evoluția convergentă se întâmplă atunci când speciile încep distinct și apoi cresc mai asemănătoare. De exemplu, imaginează-ți că ar trebui să arunci un sortiment de papagali și tocani pe aceeași insulă. Persoanele cu ciocuri ineficiente pentru bug-urile pot înfometa și mor fără să-și treacă genele de cioc rău. Dar papagalii și tucanii suficient de norocoși să aibă ciocuri care au avut mai mult succes la apucarea erorilor, aveau să supraviețuiască și să transmită genele pentru acele ciocuri care se ocupă de erori. Generații mai târziu, descendenții ambelor specii ar putea converge pe aceeași formă de cioc, deoarece este cel mai de succes design pentru supraviețuirea în acel habitat.
Conceptele care stau la baza evoluției convergente pot fi identificate de Richard Owen, un biolog britanic care, în ciuda îndoielii teoriei evoluției lui Darwin, la mijlocul anilor 1800 a evidențiat diferența dintre animale cu părți ale corpului care sunt construite în mod similar (omologi) și părți ale corpului care doar au scopuri similare (analogii). Aripioarele unui delfin și o mână umană, de exemplu, sunt omologe, deoarece au aceeași structură osoasă, în ciuda funcțiilor lor divergente de la ultimul nostru strămoș comun. Pe de altă parte, finul delfinilor este un analog al aripioarei rechinului - au același scop, dar forme diferite, deoarece au evoluat independent (și convergent).
Exemple de evoluție convergentă
Exemple de evoluție convergentă abundă, dar sunt mai ușor de observat în speciile de animale familiare. De exemplu, panda gigant au părți ale corpului care seamănă cu degetele, pe care animalele le folosesc pentru a prinde bambusul, așa cum a descris biologul Stephen Jay Gould în revista Incorporating Nature din anii '70. Atât oamenii, cât și caracatițele au ochi asemănătoare camerei, cu iris, lentilă și retină - toate părțile esențiale ale unui dispozitiv imagistic. Și atât liliecii, cât și păsările au aripi.
La fel de asemănătoare cu aceste trăsături, o privire mai atentă dezvăluie originile lor independente. O labă de panda, cu cele cinci cifre și un os înfipt în formă de deget mare, care-i iese din palmă, nu arată nimic ca o mână umană. Asta are sens, având în vedere că primatele și-au evoluat degetele opozabile în urmă cu aproximativ 50 de milioane de ani, în timp ce panda-urile o făceau cu mai puțin de 20 de milioane de ani în urmă (iar ultimul strămoș comun al nostru a trăit acum 65 de milioane până la 90 de milioane de ani). În mod similar, cablarea unică a ochilor de caracatiță înseamnă că le lipsește punctele oarbe. Și în timp ce aripile de pasăre seamănă mai mult cu „brațele”, aripile de lilieci seamănă mai mult cu „mâinile” cu degetele spinoase. Pentru a utiliza categoriile lui Owen, acestea sunt părți ale corpului analoge, nu omoloage.
Motorul evoluției convergente este disponibilitatea rolurilor specifice oferite de mediu. Oceanele aruncă prădători de înot rapid, fie că sunt rechini sau delfini. Cerul are nevoie de flăcări, iar creaturi care trăiesc sau se ocupă în mare măsură de copaci trebuie să poată apuca ramuri cu coada, mâinile sau ghearele.
Unul dintre cele mai dramatice exemple din zilele moderne sunt două grupuri întregi convergente de animale: mamiferele marsupiale din Australia, care își petrec zilele timpurii în pungi și mamiferele născute din placente, care locuiesc în restul lumii. Deoarece Australia s-a despărțit de celelalte continente în urmă cu zeci de milioane de ani, speciile sale animale au evoluat oarecum independent. Cu toate acestea, multe nișe au fost umplute de animale care arată foarte asemănător cu omologii lor din Africa, America și Eurasia.
Pentru săparea în subteran, există alunițe și alunițe marsupiale. Pentru escrocherul de-a lungul terenului, șoarecii își întâlnesc meciul în mulgaras australian. Și pentru a vâna alte mici mamifere, gheața de acum dispărută arăta și mergea exact ca un câine sau un lup, cu excepția faptului că și-a purtat puii într-o pungă așa cum o face un cangur. Deoarece roluri similare - cum ar fi diggerul, escrocherul și vânătorul - au existat pe ambele părți ale oceanului, evoluția a convergent pe modele similare în ambele locații.
Evoluția convergentă este inevitabilă?
Înregistrarea fosilelor relevă faptul că aceleași modele s-au jucat de-a lungul eonilor și a mai multor evenimente de extincție, cu aripioare, picioare, scoici blindate și gheare care apar ca pachete familiare în medii similare. Fenomenul i-a determinat pe biologi în evoluție să se întrebe în ce măsură evoluția este un proces aleatoriu și în ce grad rezultatul său este stabilit de mediu. După cum s-a întrebat Gould, dacă am putea reda istoria Pământului de la început, arborul vieții ar avea aceeași formă?
Totuși, delimitarea clară a unor evoluții convergente nu este alb-negru. Este strâns legată de evoluția paralelă, în care o specie se regăsește în două medii diferite și evoluează aceeași adaptare la fiecare. Pornind de la același plan corporal, evoluția se mișcă în pas, nu tocmai „convergent” pentru o nouă și similară adaptare. Unii oameni de știință consideră că evoluția marsupială este paralelă cu cea a mamiferelor placentare, în timp ce alții dezbat dacă evoluția paralelă este doar o formă mai puțin extremă de evoluție convergentă.
Atât evoluția convergentă, cât și cea paralelă servesc ca amintiri că selecția naturală nu are o cale favorizată, nici un arc intrinsec de la elementele de bază la cele avansate. Speciile pot diverge, converge și diverge din nou. Evoluția insistă doar că speciile adoptă strategii de supraviețuire care funcționează într-un mediu dat, indiferent de unde provin aceste strategii.
