Konwergencja (biologia)

Z Wikipedii

Ten artykuł dotyczy konwergencji ewolucyjnej. Zobacz też: konwergencja.

Skrzydła owadów i ptaków są przykładem konwergencji ewolucyjnej

Konwergencja (łac. convergere, zbierać się, upodabniać się) – w biologii, proces powstawania pod wpływem takich samych warunków środowiskowych podobnych cech u niespokrewnionych organizmów, (niezależnie w różnych liniach ewolucyjnych). Źródłem konwergencji jest występowanie tych samych czynników doboru naturalnego wpływających na proces ewolucji różnych populacji. Przykładem mogą być ryby i walenie, które żyjąc w środowisku wodnym rozwinęły podobnie opływowe kształty ciała, napędową płetwę ogonową i sterujące płetwy przednie. Dobrym przykładem jest też zewnętrzne podobieństwo rekinów, ichtiozaurów i delfinów. Innego przykładu dostarcza porównanie skrzydeł niespokrewnionych ewolucyjnie organizmów jak np. ptaków i owadów. Nierzadko mówi się też o narządach analogicznych, które u różnych organizmów pełnią podobne funkcje.

[edytuj] Przykłady zwierząt

Ssaki

Podobne do siebie drapieżniki - wilk workowaty (torbacze) i szakal złocisty (łożyskowce).

Wilk workowaty, torbacz przypominający wilka

Szakal złocisty, należący do psowatych

Wiele ssaków niezależnie od siebie wykształciło kolce - kłujące wyrostki skóry. Należą do nich: kolczatki australijskie (stekowce), jeże (owadożerne), jeżozwierze (gryzonie) i ursonie (oddzielna rodzina gryzoni). W przypadku ostatnich dwóch gryzoni, z racji względnie bliskiego pokrewieństwa, może być to rozważane jako ewolucja równoległa, ale już z kolczatkami i jeżami łączy je tylko dalekie pokrewieństwo. Zresztą ostatni wspólny przodek wszystkich czterech grup żył w czasach dinozaurów.
Przypominające koty, szablozębne drapieżniki ewoluowały w trzech oddzielnych liniach ssaków — tygrysy szablozębne, paleokoty i torbacze Thylacosmilus. Również gorgonopsy i kreodonty wykształciły długie kły, ale to jedyne fizyczne podobieństwo.
Wiele ssaków rozwinęło pazury i długi, kleisty język, które pozwalały im żywić się mrówkami i termitami. Należą do nich cztery gatunki mrówkojada, około 20 gatunków pancerników, osiem gatunków pangolinów, afrykański mrównik, cztery gatunki kolczatki australijskiej oraz mrówkożer workowaty.
Koale wykształciły linie papilarne, bardzo podobne do tych u ludzi.
Australijski ostronóg wykształcił do zbierania nektaru z kwiatów długi język zakończony szczoteczką, przypominający język kolibra

Ptaki

Alczyki (siewkowe) żyjący na północnym Atlantyku i nurce (rurkonose) żyjące na południowych oceanach są bardzo podobne w wyglądzie i zachowaniu.
Niezależne wyewoluowanie sępów Starego Świata oraz kondorów nazywanych też sępami Nowego Świata. Jedne i drugie żywią się padliną, ale sępy należą do jastrzębiowatych i używają głównie wzroku do znajdywania pożywienia, a kondory i sępniki z kondorowatych są blisko spokrewnione z ptakami brodzącymi i w tej samej mierze co wzroku, używają węchu do znajdowania padliny. Jedne i drugie szukają jedzenia szybując, krążą nad padliną, mają też charakterystyczne nieopierzone głowy.

Sęp uszaty (jastrzębiowate)

Sępnik różowogłowy (kondorowate)

Koliberek kalifornijski (kolibry) i kwiatownik widłosterny (wróblowe)

Podobna ewolucja alki na północnej półkuli i pingwinów na południowej.
Kormoran nielotny z Wysp Galapagos, w odróżnieniu od innych kormoranów, wykształcił skrzydła przystosowane do pływania zamiast lotu, podobne do pingwinich.

Inne

Podobieństwa diety i trybu życia pomiędzy molochem kolczastym (agamy) oraz frynosomą rogatą (iguania).
Współczesne krokodyle i prehistoryczne fitozaury, Choristodera oraz niektóre labiryntodonty (płazy). Szczególnie podobieństwo krokodyli i fitozaurów jest uderzające.
Drzewołazy oraz Mantella z Madagaskaru niezależnie wykształciły podobne mechanizmy otrzymywania alkaloidów z mrówek i przechowywania tych trujących związków w gruczołach skóry. Jedne i drugie mają też jasny kolor skóry by ostrzegał drapieżniki o ich toksyczności (odwrotność kamuflażu).
Narządy powonienia kraba palmowego są bardzo podobne do owadzich.
Podobne rybokształtne ciało u prehistorycznego ichtiozaura (gady), delfina (ssaki) i tuńczyka (ryby)
Ramienionogi oraz małże, mające bardzo podobne muszle.

[edytuj] Przykłady roślin

Ciernie i kolce to zmodyfikowane tkanki roślin, które rozwinęły się by zapobiec zjedzeniu przez roślinożerne zwierzęta. Struktury te wyewoluowały wielokrotnie, zupełnie niezależnie od siebie.
Pędy pnące spotykane u bluszczu są bardzo podobne do tych u hortensji pnącej i niektórych winorośli. Pędy te nie są odziedziczone po wspólnym przodku ale mają tą samą funkcję wspinania się do światła po możliwych do wykorzystania podporach.
Wiele gatunków wilczomleczy i kaktusów żyjących w gorącym, suchym środowisku, wykształciło podobne cechy (zobacz obrazek):

Euphorbia obesa (wilczomlecz)

Astrophytum (kaktusowate)

[edytuj] Przykłady biochemiczne

Używanie zupełnie innych enzymów (nazywanych wspólnie anhydrazą węglanową) jako katalizatora tej samej reakcji (powstawania jonu wodorowęglanowego z wody i dwutlenku węgla) przez ssaki, prokarioty, bakterie produkujące metan i okrzemki.
Użycie tego samego związku chemicznego jako feromonu przez słonia indyjskiego oraz ponad sto gatunków motyli.
Wykształcenie triady katalitycznej lipaz w proteazach serynowych niezależnie w subtilisin u prokariotów i w chymotrypsynie u eukariotów.
Niezależne wyewoluowanie możliwości rozkładania nylonu u dwóch różnych szczepów flawobakterii i jednego Pseudomonas.

[edytuj] Źródła

Rasmussen, L.E.L., Lee, T.D., Roelofs, W.L., Zhang, A., Doyle Davies Jr, G. (1996). Insect pheromone in elephants. Nature. 379: 684
Convergent Evolution Examples- Ecological Equivalents, Department of Biology, Bellarmine University