Конвергентна еволюция: природата търси решения

Съдържание:

Anonim

Един от недооценените факти за еволюцията е, че в природата има ограничен брой ефективни решения на някои предизвикателства. Следователно е вероятно някои решения да се появяват независимо отново и отново. Това е същността на конвергентната еволюция.

Именно чрез този процес несвързаните животни, които заемат подобни екологични ниши, често развиват подобни адаптационни черти. Тези адаптивни черти могат да се развият в два вида на десетки милиони години.

Спомнете си например поразителните прилики между древните завроподи и съвременните жирафи. Може да се появи и едновременно, както при животните със сходни местообитания от противоположните страни на планетата.

Пример за горещо решение за конвергентна еволюция

В студените води на океана, който заобикаля Антарктида, рибите имат специална черта, която им позволява да оцелеят при много ниски температури. Ключът към оцеляването му беше открит от научната общност през 60 -те години на миналия век: производството на вид естествен антифриз.

Тези риби са се развили, за да произвеждат специални протеини, закотвени към захари - гликопротеини - които циркулират в кръвта им. Този компонент действа, като леко намалява температурата, при която телесните ви течности биха замръзнали, причинявайки смъртта ви. Тези гликопротеини обграждат всеки малък леден кристал и по този начин им пречат да растат.

Описаната стратегия е едно от многото гениални решения, които откриваме в природата. Успех на еволюционния процес. Чудо. Сега помислете за това: природата не го е направила веднъж, а поне два пъти.

Когато рибите бяха изследвани в другия край на Земята, в Арктика, учените откриха също, че произвеждат протеини против замръзване. Въпреки това, гените, които кодират антифризните протеини - в северните и южните риби - са доста различни.

Този факт не е изненадващ, като се има предвид, че тези две рибни популации се разделят много преди всяка от тях да развие гените и протеините срещу замръзване. Очевиден е фактът, че в двете популации са настъпили епизоди на независима молекулярна еволюция, които са причинили един и същ функционален резултат.

Това е драматичен пример за конвергентна еволюция. Неговата концепция се определя като процес, при който несвързаните видове се развиват, развивайки подобни черти за адаптиране условия в подобни местообитания.

Прилепите и китовете имат предимствата на добър слушател

Прилепите споделят адаптивна черта с изключително различно животно, зъбния кит.. И двамата са разработили сложна сензорна система, наречена ехолокация или биосонар. В този процес те излъчват звуци, които отскачат от близките обекти и произвеждат ехо. И двете животни развиха способността да слушат ехото и да ги интерпретират, за да се ориентират в полета и навигацията си.

Прилепите произвеждат ултразвук - високочестотни звуци - от ларинкса си и го излъчват през устата или носа си, докато китовете преминават през въздуха през носния си проход, за да изхвърлят вибрациите през мастната тъкан, наречена пъпеш.

Любопитното е, Същата тази стратегия се е развила в две много различни среди: небето и морето. Още по -изненадващо е, че ехолокацията възниква независимо във всяка група и се осъществява чрез различни механизми, но работи благодарение на едни и същи генетични мутации.

Научните изследвания показват, че прилепите и китовете са претърпели същите промени в гена, участващ в обработката на звука. Тази адаптация е това, което позволява на всеки по -добре да чува ултразвуковите честоти, използвани за ехолокация.

Не само човекът оставя следа

Смята се, че далечните предци на хората се нуждаят от надежден начин за хващане и манипулиране на инструменти и са разработили пръстови отпечатъци.

Интересен е фактът, че Въпреки че пръстовите отпечатъци са уникални за всеки от нас, те не са уникални за човешкия вид. Някои от нашите роднини примати, като шимпанзета и горили, също ги имат. Това обаче не е изненадващо, тъй като всички ние ги получихме от нашия общ прародител.

Има още едно животно - торбесто - което ги е развило самостоятелно: коала. Коалите имат пръстови отпечатъци, много подобни на нашите. Аналогично на човешките пръстови отпечатъци, пръстовите отпечатъци на коала изглеждат уникални за всеки обект.

Научните изследвания показват, че пръстовите отпечатъци на коала са се развили наскоро в еволюционната им история. Това е така, защото повечето от близките ви роднини ги нямат. Смята се, че външният му вид може да бъде адаптация за улавяне и манипулиране на любимата храна на коала, листа от евкалипт.

Накратко, независимо дали става въпрос за пресичане на небето, катерене по дървета, копаене на земя или оране през вода, случаи на конвергентна еволюция се срещат в цялата природа, в много различни мащаби … и не само в животинското царство. Вижда се и в растенията!