10 замечательных примеров конвергентной эволюции

Эволюция — удивительный процесс. Любая форма жизни, от непритязательных губок до массивных китов, может свидетельствовать о том, как процесс адаптации работал в свою пользу на протяжении многих поколений. Иногда адаптация работает настолько хорошо, что становится определяющей характеристикой каждой ветви генеалогического древа этой формы жизни. В других случаях они, вероятно, терпят неудачу и вымирают. Но по-настоящему интересно, когда эволюция бросает кости во второй раз. Какая-то черта, какая-то адаптация, которая возникает в одной форме жизни, а затем совершенно отдельная форма жизни, которая почти не связана, если вообще имеет, независимо развивает сходные черты. И это случается чаще, чем вы думаете.

10. Вещи продолжают развиваться в крабов в процессе, называемом канцеризацией

У науки есть плохие новости, если вы не поклонник многоногих ползающих форм жизни, которые носятся и имеют когти. Природа хочет, чтобы все было крабом. На самом деле природа настолько хочет, чтобы вещи были крабами, что у нас есть для этого слово — карцинизация . Это процесс эволюции существа, не похожего на краба, в нечто похожее на краба, и это продолжается.

Хотя нам не нужно бояться, что однажды мы превратимся в крабов, этот процесс, по-видимому, влияет на существ, которые начали жизнь в обычном «крабоподобном» пространстве. То есть ракообразные, похожие на омаров или крабов-отшельников, которые изначально не имеют крабовидной формы, эволюционируют в сторону крабов. Это произошло три раза в группе ракообразных, называемых аномуранами. То, во что они эволюционируют, технически не является настоящим крабом, они не могут менять виды, но внешне они становятся похожими на крабов . думаю, вы видели краба.

Королевские крабы, эти главные продукты буфета по всему миру с их длинными ногами, являются примером этого. Камчатский краб — это не настоящий краб, а десятиногий аномуран. Его предки на самом деле были раками-отшельниками . Ракам-отшельникам приходится использовать панцири других морских обитателей, поскольку у них очень мягкий экзоскелет, поэтому эволюция до королевского краба, у которого действительно крепкий скелет, довольно драматична. Другие примеры включают фарфоровых крабов и мохнатых каменных крабов, которые также не являются «настоящими» крабами. Но их путь к крабовому миру был независимым и очень необычным примером конвергентной эволюции.

9. Растения-кувшины эволюционировали независимо как минимум шесть раз

Кувшинные растения часто очаровывают людей больше, чем обычный садовый цветок, хотя бы по той причине, что они плотоядны. Идея стационарной формы жизни, питающейся другими формами жизни, уникальна. Или кажется, что так и должно быть. Однако эволюция, кажется, очень любит эту концепцию. Настолько, что ловушки-кувшины развивались совершенно независимо друг от друга, по крайней мере, шесть раз . Эти растения принадлежат к разным семействам, включая бромелиевые, где вы найдете ананасы .

Неродственные линии плотоядных растений наиболее заметны в трех семействах . Эти растения не следует путать с венериной мухоловкой, которая ловит добычу с помощью другого механизма. Вместо этого растения-кувшины определяются как своего рода чаша, содержащая пищеварительную жидкость. Насекомые или другие источники питательных веществ попадают в чашу, часто благодаря скользкой поверхности, которая возникла у большинства видов независимо друг от друга, и падают внутрь. разный биологический фон.

8. Трехпалые и двупалые ленивцы не являются близкими родственниками

Интернет любит хорошие видео с ленивцами, а почему бы и нет? Ленивцы представляют оптимальную жизнь для многих людей. Они расслабляются, успокаиваются, едят и спят. Это по-своему завидно. И у нас даже есть два ленивца на выбор, трехпалый и двупалый. Хотя оба эти существа известны тем, что они чрезвычайно медлительны, живут на деревьях и висят вверх ногами, также очевидно, что снаружи они не очень похожи.

Двупалый ленивец является более лохматым из пары и связан с гигантским доисторическим ленивцем по имени Megalonyx и Mylodon darwinii . Трехпалые ленивцы более тесно связаны с Megatherium. Но, как и трехпалый ленивец, двупалый эволюционировал, чтобы жить вверх ногами на деревьях, хотя никто из его крупных предков этого не делал. И это означает, что эта жизнь на деревьях является определяющей характеристикой обоих видов, которые развивались независимо. Если у двух видов вообще был общий предок, ученые не уверены, когда это могло быть или что это было за существо. Их лучшая догадка состоит в том, что если он и был, то точно не болтался на деревьях.

7. Соколы более тесно связаны с попугаями, чем с орлами.

Многие люди боятся птиц, и Альфред Хичкок прекрасно знал об этом. Это не очень помогает, когда ученые говорят нам, что динозавры превратились в птиц, поэтому, по сути, каждый цыпленок — вкусный тираннозавр.

В мире птиц некоторые определенно более пугающие, чем другие. Хищные птицы, естественно, устрашающие благодаря своим раздирающим плоть клювам и когтям. Ястребы, орлы и соколы, кажется, имеют скорость и ярость на своей стороне. Но необычность здесь в том, что соколы не такие, как те два. Несмотря на то, как легко спутать сокола с ястребом, они лишь отдаленно связаны между собой и являются еще одним примером конвергентной эволюции в действии.

Вместо того, чтобы быть тесно связанными с орлами, соколы на самом деле намного ближе к попугаям . То, что сапсан, буквально самое быстрое существо в мире , ближе к попугаю, чем к орлу, кажется каким-то неправильным. Несмотря на это, данные ДНК доказывают, что у общего предка этих двух птиц они гораздо более тесно связаны друг с другом, чем другие хищные птицы.

6. Глаза людей и головоногих очень похожи

Каждый год кажется, что новые исследования доказывают, что осьминоги — удивительно умные животные, и мы оказываем им плохую услугу, игнорируя этот факт. Однако не только их мозг уникален, почти все, что касается осьминогов как вида, примечательно. Взять, к примеру, их глаза. Они действуют так же, как и человеческие глаза, но совершенно очевидно, что они развивались совершенно независимо. То же самое можно найти и у других головоногих, таких как кальмары. Несколько более примечательно то, что за глаза и у нас, и у них отвечают одни и те же гены .

Существует ген под названием Pax6, который отвечает за основное строение глаз почти у каждого существа. Он встречается у самых разных животных, что означает, что он предшествует эволюционному разнообразию. Таким образом, прошло более 500 миллионов лет. Думайте об этом как о контрольном гене, который управляет формированием глаза — это может быть сложный глаз насекомого, глаз ящерицы, глаз птицы и так далее. Но когда дело доходит до человека и головоногих, у каждого из них сформировалась очень похожая структура, которую мы называем камерой-глазом. Есть линза, радужная оболочка, внутреннее пространство, заполненное жидкостью, и так далее. И через 500 миллионов лет и двух видов, один на суше, а другой в море, конвергентная эволюция позволила создать одну и ту же базовую структуру у обоих.

5. Стервятники Нового Света и Старого Света не имеют близкого родства

В мире насчитывается 22 вида птиц, называемых грифами. Обычно вы можете узнать стервятника как довольно крупную птицу, обычно лысую и склонную к поеданию падали. В целом, по человеческим меркам они кажутся немного грубыми, потому что их головы все время зарываются в гнилые туши, но они действительно оказывают большую услугу, очищая все это токсичное, зараженное бактериями мясо, так что не будьте слишком строги к ним. их.

Эти 22 вида птиц можно разделить немного дальше на Старый Свет и Новый Свет , то есть на стервятников, обитающих в Европе, Африке и Азии, а затем на стервятников, обитающих в Северной и Южной Америке. Несмотря на поразительное сходство между видами Нового и Старого Света, существуют генетические различия, указывающие на то, что многие из этих птиц эволюционировали конвергентно.

Стервятники Старого Света, кажется, произошли от хищных птиц, они являются ответвлением хищников. Однако стервятники Нового Света могут проследить свое происхождение от аистов .

4. Шесть разных линий электрических рыб развивались отдельно

В море много уникальных и даже ужасающих существ. Одним из самых необычных является электрический угорь. Они могут генерировать до 500 вольт (некоторые говорят 600 вольт) при силе тока в один ампер. Но это не единственная электрическая рыба. А другие, обладающие такой же способностью, не имеют отношения к угре. На самом деле электрические рыбы эволюционировали независимо как минимум в шести разных случаях . Все эти животные используют одни и те же гены, просто они делали это по всему миру в разное время и в разных местах.

В то время как угри живут в пресной воде, электрических скатов можно встретить в Атлантическом океане. Как и все скаты, они широкие и плоские и почти полная противоположность угря по внешнему виду. Но их электрические генерирующие способности очень похожи. И поскольку мы знаем, что большинство рыб не способны генерировать электричество, идея общего предка среди разнообразных электрических видов не имеет смысла. Способность возникла уникально и независимо. Так было всего полдюжины раз.

3. Сахарные планеры не связаны с белками-летягами

Сахарные планеры и белки-летяги — два самых восхитительно странных маленьких млекопитающих, которых вы найдете на верхушках деревьев. У обоих есть широкие лоскуты кожи под мышками, которые позволяют им скользить с ветки на ветку, у обоих длинные хвосты и большие глаза, и если бы вы мало знали об обоих видах, вы, вероятно, понятия не имели, как сказать им кроме беглого осмотра.

Примечательно, что эти сходства очень поверхностны. Сахарные планеры — сумчатые и выращивают своих детенышей в сумках, а белки-летяги — нет. В то время как в мире насчитывается 50 видов белок-летяг, существует всего 6 видов сахарных планеров , и они родом из Австралии. Как и большинство других сумчатых, они эволюционировали изолированно от таких существ, как белка-летяга, что делает их сходство примером конвергентной эволюции. Белка-летяга на самом деле более тесно связана с приматами , чем с сахарными планерами.

2. У людей и коал очень похожие отпечатки пальцев

Медведи коалы, пожалуй, самые запоминающиеся жители Австралии, не уступающие кенгуру, но, возможно, более популярные благодаря своей очаровательной внешности. Какими бы милыми они ни были, вы никогда не спутаете коалу с человеком, потому что это двухфутовые серые медведи, которые живут на деревьях. Коалы являются сумчатыми и наиболее тесно связаны с вомбатами, опоссумами и, да, кенгуру. Однако в случае очень уникальной конвергентной эволюции их маленькие сумчатые пальцы имеют отпечатки пальцев, которые настолькоблизки к человеческим, что даже эксперты могут с трудом отличить их с первого взгляда.

Чтобы найти общего предка между людьми и коалами, вам нужно вернуться примерно на 100 миллионов лет назад , задолго до того, как тираннозавр рекс ходил по земле. Тем не менее, их отпечатки пальцев выглядят и потенциально работают так же, как у людей. Поскольку коалы едят только листья эвкалипта, да и то только определенные, очень вероятно, что тактильная функция важна, чтобы помочь выбрать правильные листья, и эти отпечатки пальцев пригодятся. Им нужен точный захват и чувствительность, как и людям, поэтому кажется, что их отпечатки пальцев эволюционировали по тому же пути, что и наши.

1. Летучие мыши и дельфины обладают почти одинаковыми способностями к эхолокации

Летучие мыши и дельфины настолько отличаются друг от друга, насколько это вообще возможно между любыми двумя млекопитающими в мире. Тем не менее, несмотря на их невероятные различия, есть доказательства того, что конвергентная эволюция имела место у обоих видов, что привело к развитию их удивительно схожих способностей к эхолокации.

Анализируя несколько видов летучих мышей, а также дельфинов, ученые обнаружили сходные генетические сигнатуры в 200 областях генома , связанных с эхолокацией. Исследователи ожидали найти только от 10 до 30 общих генов. Когда они посмотрели на летучих мышей, которые не использовали эхолокацию, ни одно из этих генетических сходств не обнаружилось.

В частности, у летучих мышей и дельфинов произошла мутация в белке под названием престин, который влияет на работу слуха. То, что эта мутация может произойти у двух очень разных видов и иметь одинаковый результат, было неожиданным и показало, что конвергентная эволюция выходит далеко за рамки тех физических адаптаций, которые мы видим на поверхности, и включает в себя также и генетическую адаптацию.