8 Удивительных примеров конвергентной эволюции

Конвергентная эволюция – это когда неродственные виды эволюционируют, приобретая функционально схожие черты, известные как аналогичные структуры. Другими словами, несмотря на отсутствие общих предков, они развивают схожие характеристики, чтобы вписаться в определенную экологическую нишу.

Эта форма эволюции часто обсуждается с дивергентной эволюцией, которая происходит, когда один вид дивергирует в новые виды путем развития вариаций признаков в ответ на окружающую среду и образ жизни.

Многие примеры конвергентной эволюции заставляют нас задуматься о том, почему и как виды сближаются (или объединяются) с течением времени и развивают определенные способности. Здесь мы рассмотрим несколько увлекательных примеров этого типа эволюции.

Гомологичные и аналогичные структуры:

Гомологичные структуры – это две или более структуры, встречающиеся у разных видов, которые произошли от общего предка. Аналогичные структуры, с другой стороны, относятся к структурам разных видов, которые не происходят от одного и того же предка.

1 из 8: Птицы и летучие мыши

Все летучие мыши и птицы «сошлись» на способности к полету в ответ на стимулы окружающей среды и биологические цели. Кости рук и у птиц, и у летучих мышей структурно одинаковы и считаются гомологичными. Однако форма крыльев является конвергентной.

Крылья летучих мышей представляют собой лоскуты кожи, натянутые между костями, в то время как у птиц вдоль рук тянутся слои перьев. Эти различия означают, что они произошли от разных предков, но в конечном итоге развили одну и ту же способность летать.

2 из 8: Шерстокрыл и сахарная сумчатая летяга

Учитывая их отличительные способности к скольжению, можно предположить, что шерстокрылы и сахарные сумчатые летяги тесно связаны. Сахарные сумчатые летяги – сумчатые животные, более близкие к кенгуру и коалам, тогда как шерстокрылы – «плацентарные млекопитающие» и ближе всего к приматам.

Однако их «крылья» – это аналогичные структуры, которые развивались независимо друг от друга. Оба вида также приобрели ключевые характеристики, подходящие для жизни на верхушках деревьев, и большие глаза, позволяющие лучше видеть в темноте – примеры конвергентной эволюции, позволяющей им процветать в одной экологической нише.

3 из 8: Дельфины и акулы

Акулы и дельфины не могут быть более разными. Дельфины – млекопитающие, а акулы – рыбы. Скелет дельфина состоит из костей, а скелет акулы – только из хрящей. Если дельфины должны подниматься на поверхность, чтобы вдохнуть воздух, то акулы используют жабры, чтобы добывать кислород из воды.

Однако и акулы, и дельфины переняли одни и те же характеристики – обтекаемое тело, спинной и грудной плавники, ласты – для того, чтобы быстро плавать и ловить добычу. Плавники функционируют так же, как руки, и если дельфины находятся в отдаленном родстве с млекопитающими, имеющими руки, то акулы – нет, поэтому их плавники должны были произойти из совсем другого генетического источника.

4 из 8: Змеи и двуходки

Двуходки в действительности являются безногими ящерицами и не так близки к змеям, как кажется. В 2011 году в Германии была найдена окаменелость двуходки возрастом около 45 миллионов лет. Был сделан вывод, что у ископаемой ящерицы были руки и ноги, которые со временем были утрачены, так как двуходки адаптировались без них. (1)

В отчете также упоминалось, что у ископаемого был толстый череп, предназначенный для рытья, такой же, как у двуходок, и «далеко не такой легкий и изгибающийся, как череп змей». Предполагается, что эти древние ящерицы приспособились к роющему образу жизни, прежде чем потеряли лапы и удлинили свое тело. (2)

5 из 8: Непентовые (Nepenthaceae) и саррацениевые (Sarraceniaceae)

Плотоядные насекомоядные растения Nepenthaceae и Sarraceniaceae имеют ловушки, которые приманивают насекомых либо нектаром, либо яркими цветами, либо и тем, и другим. Они получают минеральные вещества, такие как азот и фосфор, от животных, которых они потребляют.

Несмотря на наличие ловушек, Nepenthaceae и Sarraceniaceae – это отдельные виды, имеющие в основном только эту общую черту. Непентесы (Nepenthes) из Старого Света – это тропические насекомоядные растения, встречающиеся на Мадагаскаре, в Южной Азии и Австралии; Саррацениевые (Sarraceniaceae) из Нового Света – это более выносливые насекомоядные растения-кувшины, встречающиеся в Северной и Южной Америке. Они встречаются в широком диапазоне местообитаний, всегда с плохими почвенными условиями, от сосновых пустошей до песчаных прибрежных болот. (3)

6 из 8: Опоссумы и широконосые обезьяны

Широконосые обезьяны – это древесные приматы, обитающие в лесной среде. У них длинные хвосты, которые позволяют им хвататься за предметы и висеть на деревьях. Опоссумы тоже могут делать это с помощью хвоста, только они не приматы. Они сумчатые, что означает, что их детеныши растут в сумке на животе матери, как у кенгуру. Опоссумы также являются единственными не приматами, у которых есть противопоставляемые большие пальцы ног, что придает им уникальную ловкость.

7 из 8: Молочай тучный и астрофитум

В то время как астрофитум – это род видов кактусов, молочай тучный больше связан с пуансеттиями, чем с кактусами. Тем не менее, оба вида эволюционировали, чтобы быть способными сохранять воду в жарком пустынном климате. Эти два растения часто встречаются вместе в садах суккулентов, причем многие из тех, кто за ними ухаживает, не знают о различиях, потому что на первый взгляд они очень похожи.

Оба растения накапливают воду в набухших стеблях, обрастают шипами и бывают разных форм и размеров. Но шипы астрофитумов растут из «ареола», или маленькой подушечки, выступающей сбоку растения; их можно легко удалить, и на самом деле они предназначены для того, чтобы впиваться в проходящих мимо животных или людей. У молочая тучного, напротив, шипы (или колючки) выходят прямо из боковой стенки растения; они обычно толстые и кажутся частью стебля. Если их оторвать, это повредит растению.

8 из 8: Ехидны и ежи

Иглы считаются видоизмененными волосками, которые были приспособлены для выполнения биологических целей, например, для защиты от хищников или улучшения органов чувств. И у ехидны, и у ежа эти иглы короткие и толстые, что с первого взгляда делает эти виды одинаковыми. Однако ехидны – это «колючие муравьеды», обитающие в Австралии, Тасмании и Новой Гвинее, которые любят зарываться в землю, тогда как ежи родом из Европы, Азии и Африки и предпочитают гнездиться. Ехидны производят яйца, из которых вылупляются их малыши, а ежи рожают живых детенышей.

Treehugger