8 странных примеров конвергентной эволюции

Летучая мышь вылетает из пещеры в сумерках. Бабочка порхает от цветка к цветку. Хищная птица кружит над верхушками деревьев. Что общего у всех этих существ?

Не так много, по крайней мере, что касается их взаимоотношений в филогенетическом древе жизни, и именно это делает их совместную способность к полету крылатых лет таким интересным примером конвергентной эволюции.

Если со времени вашего последнего урока биологии прошло некоторое время, вот краткое обновление: конвергентная эволюция происходит, когда у совершенно не связанных видов развиваются функционально схожие признаки, известные как «аналогичные структуры». Самый простой способ понять, является ли аналогичная структура, обнаруженная у двух разных видов, аналогичной, - спросить себя, обладает ли их последний общий предок этой структурой. В случае летучих мышей, птиц и бабочек - ни у кого из них нет общих летающих предков - все они "сходились" на способности летать как полезная черта в ответ на стимулы окружающей среды и биологические цели.

Конечно, чтобы полностью понять науку, стоящую за аналогичными структурами, важно говорить о гомологичных структурах, которые являются структурами, обнаруженными у разных видов, происходящих от общего предка. В то время как крылья птицы и летучей мыши (вид справа) не являются гомологичными, крылья ястреба и совы гомологичны, потому что они оба происходят от общего летающего предка, который передал свои крылья будущим поколениям птиц.

Другой распространенный пример гомологичной структуры можно наблюдать в костях современных четвероногих, которые представляют собой наземных позвоночных с четырьмя конечностями, которые включают амфибий, рептилий, млекопитающих и птиц. Несмотря на их многочисленные физиологические различия, каждое из этих животных происходит от одного общего предка, который ответственен за возникновение их основной структуры скелета почти 400 миллионов лет назад.

На диаграмме ниже вы можете сравнить поразительное сходство между гомологичными скелетными структурами нескольких современных четвероногих: человека, собаки, птицы и кита.

Хотя основное расположение скелета тетрапод является странным, заметные различия, которые вы видите между этими четырьмя животными, являются результатом дивергентной эволюции, которая возникает, когда один вид расходится в новые виды, развивая различия в признаках в ответ на окружающую среду и образ жизни.

Один из самых драматичных, хорошо известных примеров дивергентной эволюции обнаружен в истории эволюции китообразных. Миллионы лет назад земные предки сегодняшних китов и дельфинов отказались от своего землевладного образа жизни, чтобы жить под морем. Со временем эти рожденные свыше морские существа постепенно обтекали свои тела, чтобы приобретать более рыбоподобные черты, включая превращение конечностей в плавники, похожие на весла, и плавники для более эффективного плавания. Однако, несмотря на эти радикальные физиологические изменения, они все еще сохраняют гомологичную скелетную структуру тетрапод, хотя и в разных пропорциях.

Что интересно в эволюции китообразных, так это то, что их принятие более рыбных характеристик представляет собой не просто пример дивергентной эволюции, но и конвергентной эволюции. Вот почему дельфины и акулы, несмотря на то, что они происходят из совершенно разных ветвей животного мира, выглядят так поразительно похоже:

Неудивительно, что акулы и дельфины очень разные. Дельфины - это млекопитающие, а акулы - рыба. Скелет дельфина сделан из кости, а скелет акулы состоит только из хряща. В то время как дельфины должны выходить на поверхность, чтобы дышать воздухом, акулы используют жабры, чтобы извлечь кислород из воды.

Однако и у акул, и у дельфинов появились специфические аналогичные черты - обтекаемые тела, плавники на спине, грудные плавники и плавники - для достижения одной и той же цели - быстрого плавания через океан и ловли добычи. Короче говоря, концепция достижения цели является в значительной степени сущностью конвергентной эволюции. То есть множество видов из разных уголков мира делают одинаковые эволюционные выводы в отношении проблем и возможностей, с которыми они сталкиваются.

Будь то парящий в небе, мчащийся по воде или заманивающий жертву в ловушку гибели, случаи сходящейся эволюции встречаются по всей природе в разных масштабах ... и не только у животных, но и у растений! Продолжите ниже только для нескольких наиболее интересных примеров конвергентной эволюции, которые проявились в природе.

Способность летающих лемуров, белок-летячек и сахарных планеров

Червеобразные тела змей и безногих ящериц

Ловушки ловушек несвязанных хищных растений семейства кувшинов Nepenthaceae и Sarraceniaceae

Хвостовые хвосты сумчатых опоссумов и обезьян Нового Света

Шаровидные тела суккулентов, принадлежащих к несвязанным семействам Euphorbia и Astrophytum.

Колючие выпячивания ежей и ежей

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ