8 misteriosi esempi di evoluzione convergente

Una mazza che sfreccia fuori dalla sua caverna al crepuscolo. Una farfalla che vola di fiore in fiore. Un uccello rapace che volteggia sopra le cime degli alberi. Cosa hanno in comune tutte queste creature?

Non molto, almeno per quanto riguarda la loro relazione sull'albero filogenetico della vita, ed è ciò che rende la loro capacità condivisa di volo alato un esempio così interessante di evoluzione convergente.

Se è passato un po 'di tempo dalla tua ultima lezione di biologia, ecco un breve aggiornamento: l'evoluzione convergente si verifica quando specie completamente non correlate evolvono funzionalità simili dal punto di vista funzionale note come "strutture analoghe". Il modo più semplice per capire se una struttura simile trovata all'interno di due specie diverse è analoga è chiedersi se anche il loro antenato comune più recente possedesse la struttura. Nel caso di pipistrelli, uccelli e farfalle - nessuno dei quali condivide un antenato comune che volava - tutti "convergevano" sull'abilità del volo come tratto utile in risposta a stimoli ambientali e obiettivi biologici.

Naturalmente, per comprendere appieno la scienza alla base di strutture analoghe, è importante parlare di strutture omologhe, che sono strutture trovate in diverse specie che hanno avuto origine da un antenato comune. Mentre le ali di un uccello e di un pipistrello (viste a destra) non sono omologhe, le ali di un falco e di un gufo sono omologhe perché entrambe discendono da un comune antenato volante che ha trasmesso le sue ali alle future generazioni di uccelli.

Un altro esempio comune di una struttura omologa può essere osservato nelle ossa degli odierni tetrapodi, che sono vertebrati terrestri a quattro arti che includono anfibi, rettili, mammiferi e uccelli. Nonostante le loro molte differenze fisiologiche, ognuno di questi animali discende da un unico antenato comune che è responsabile per originare la loro struttura scheletrica di base quasi 400 milioni di anni fa.

Nel diagramma seguente, puoi confrontare le sorprendenti somiglianze tra le omologhe strutture scheletriche di diversi moderni tetrapodi: un essere umano, un cane, un uccello e una balena.

Sebbene la disposizione di base di uno scheletro del tetrapode sia misteriosa, le notevoli differenze che vedi tra questi quattro animali sono il risultato di un'evoluzione divergente, che si verifica quando una specie si diverge in nuove specie sviluppando variazioni nei tratti in risposta all'ambiente e allo stile di vita.

Uno degli esempi più drammatici e noti di evoluzione divergente si trova nella storia evolutiva dei cetacei. Milioni di anni fa, gli antenati terrestri delle balene e dei delfini di oggi hanno abbandonato il loro stile di vita da frangente per vivere sotto il mare. Nel corso del tempo, queste creature marine rinate hanno gradualmente semplificato i loro corpi per assumere caratteristiche più simili a quelle di un pesce, tra cui la trasformazione degli arti in pinne e pastiglie simili a paddle per un nuoto più efficiente. Tuttavia, nonostante questi drastici cambiamenti fisiologici, mantengono ancora la struttura scheletrica omologa di un tetrapode, sebbene in proporzioni diverse.

La cosa interessante dell'evoluzione dei cetacei è che la loro adozione di più caratteristiche di pesce rappresenta non solo un esempio di evoluzione divergente, ma anche un'evoluzione convergente. Ecco perché i delfini e gli squali, nonostante provengano da rami completamente diversi del regno animale, sembrano così sorprendentemente simili:

Non dovrebbe sorprendere sapere che squali e delfini sono molto diversi. I delfini sono mammiferi e gli squali sono pesci. Lo scheletro di un delfino è fatto di osso e lo scheletro di uno squalo è composto solo da cartilagine. Mentre i delfini devono venire in superficie per respirare aria, gli squali usano le branchie per estrarre l'ossigeno dall'acqua.

Tuttavia, sia gli squali che i delfini hanno sviluppato tratti analoghi specifici - corpi aerodinamici, pinne dorsali, pinne pettorali e pinne - per raggiungere lo stesso obiettivo, che è quello di nuotare rapidamente attraverso l'oceano e catturare le prede. In breve, il concetto di raggiungimento degli obiettivi è praticamente l'essenza dell'evoluzione convergente. Cioè, più specie provenienti da diversi angoli del mondo traggono tutte conclusioni evolutive simili alle sfide e alle opportunità che devono affrontare.

Che si tratti di librarsi nel cielo, accelerare attraverso l'acqua o intrappolare la preda in fosse appiccicose di sventura, esempi di evoluzione convergente si trovano in tutta la natura su molte scale diverse ... e non solo negli animali, ma anche nelle piante! Continua di seguito per alcuni degli esempi più interessanti di evoluzione convergente che si sono manifestati in natura.

Le capacità di volo a vela dei lemuri volanti, scoiattoli volanti e alianti dello zucchero

I corpi a forma di verme di serpenti e lucertole senza gambe

Le trappole della trappola delle famiglie di piante carnivore non correlate di Nepenthaceae e Sarraceniaceae

Le code prensile di opossum marsupiali e scimmie del Nuovo Mondo

I corpi a forma di palla di piante grasse appartenenti alle non correlate famiglie di euforbia e astrofia

Le spinose protusioni di echidna e ricci

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