Convergente evolutie wordt gezien in de opkomst van blauwe oogkleur bij primaten. Wikimedia Commons (CC BY-SA 2.5)/HowStuffWorks

Is het je ooit opgevallen dat libellen, vleermuizen en Californische condors kunnen allemaal vliegen, maar op een andere manier niet erg op elkaar lijken? Het is niet erg waarschijnlijk dat een van deze dieren een gemeenschappelijke voorouder had in de afgelopen 600 miljoen jaar of zo, en zeker niet een die zijn lichaam van de grond zou kunnen tillen en in de lucht zou kunnen rondzoemen. En toch ontwikkelden ze allemaal het vermogen om afzonderlijk te vliegen. Dit is een prachtig voorbeeld van wat wetenschappers convergente evolutie noemden.

Een goed idee is een goed idee

Evolutie doet dingen niet met opzet; het is niet zitten aan een groot bureau in een hoekkantoor ergens lukraak beslissingen te nemen over welke dieren eieren leggen of buidels op hun buik krijgen. Evolutie is het proces waarbij organismen in de loop van vele generaties veranderen om zich aan te passen aan de omstandigheden waaronder ze leven. En sommige eigenschappen, zoals vliegen, zijn bijzonder nuttig - het kan je helpen prooien te vangen of roofdieren te ontwijken en gemakkelijk naar nieuwe voedselbronnen en ecologische niches te verhuizen - dus het is verschillende keren afzonderlijk in verschillende groepen dieren geëvolueerd. Echter, vliegen ziet er niet hetzelfde uit in de groepen. Bijvoorbeeld, vleermuizen ontwikkelden een membraan tussen hun buik, armen en vingers om lucht te vangen, terwijl vogels veren ontsproten langs een vingerversmolten voorpoot, wat betekent dat vleermuizen hun vleugels afzonderlijk kunnen manoeuvreren, terwijl vogels samen moeten bewegen. Vliegende insecten hebben gewoon vleugels gemaakt van hun exoskeletten.

Dus, convergente evolutie kan ons veel vertellen over welke soorten aanpassingen werken om soorten te helpen alle beproevingen en beproevingen te overleven waarmee ze in een bepaald type omgeving te maken kunnen krijgen - wat ecologen een bioom noemen. Bijvoorbeeld, in Noord-Amerika leeft de kangoeroe-rat in de Sonorawoestijn waar hij de verzengende dagen doorbrengt in een koele, droog hol en de koele woestijnnachten die zaden verzamelen, vegetatie en af ​​en toe een insect als ze het kunnen krijgen. Iedereen in de woestijn wil ze eten - coyotes, bobcats, ratelslangen, uilen - maar de kangoeroe-rat is snel en wendbaar met krachtige achterpoten en een extreem gevoelig gehoor, dit alles helpt het een harde scrabble te overleven, levensstijl van het woestijnbioom aan de onderkant van de voedselketen. En hoewel de kangoeroe-rat geen benijdenswaardig leven heeft, het is effectief:twee andere knaagdieren op aarde - de Australische hoppende muis in de Australische outback en een klein springend knaagdier dat de jerboa wordt genoemd en afkomstig is uit de woestijnen van Noord-Afrika, Azië en het Midden-Oosten – afzonderlijk geëvolueerd, en toch ongelooflijk vergelijkbaar.

Vliegloze vogels en genomica

Maar hoe gebeurt convergente evolutie? Dit is een lastigere vraag, en de ontwikkeling van genetische hulpmiddelen in de afgelopen 20 jaar heeft geholpen om het uit elkaar te halen. In een studie uit 2019 gepubliceerd in Science, een groep onderzoekers van de Harvard University heeft gekeken naar de ontwikkeling van niet-vliegen bij vogels - een eigenschap bij vogels die meerdere keren is geëvolueerd - en precies hoe de evolutie het bij pinguïns op dezelfde manier deed als bij struisvogels.

Vliegende vogels, of loopvogels, kunnen om een ​​aantal redenen niet vliegen:ergens langs hun afkomst, ze hebben hun kiel verloren - het bot dat loodrecht op het borstbeen loopt bij vliegende vogels waaraan de borstspieren hechten - en ze hebben verminderde voorpoten, variërend van bijna afwezig in de kiwi tot nog steeds duidelijk maar verkleind in de struisvogel.

Echter, er zijn veel manieren waarop bepaalde convergente eigenschappen kunnen evolueren.

"Vóór genomica, men zou ontwikkelingshulpmiddelen kunnen gebruiken om erachter te komen of dezelfde of verschillende ontwikkelingsmechanismen betrokken lijken te zijn bij convergente fenotypes, maar het idee van convergentieniveaus – dezelfde mutatie, hetzelfde gen, of hetzelfde pad – heeft zich grotendeels ontwikkeld omdat het nu mogelijk is om in het genoom naar deze dingen te kijken, " zegt Tim Sackton, directeur van Bio-informatica aan Harvard. "In de loopvogels, bijvoorbeeld, we konden aantonen dat dezelfde regio's van het genoom die bepalen waar en wanneer bepaalde genen tot expressie worden gebracht, herhaaldelijk evolueren in vliegende vogels, maar dit lijkt niet om dezelfde nucleotide-mutaties te gaan."

Uiteenlopende evolutie

En ja, waar sommige eigenschappen samenkomen uit totaal verschillende hoeken van de levende wereld, het tegenovergestelde is ook waar:divergente evolutie is het proces waarbij groepen van één soort of organisme verschillende eigenschappen beginnen te ontwikkelen, hierbij opsplitsen in afzonderlijke soorten. Dit gebeurt vaak wanneer populaties van een soort geografisch gescheiden zijn, en na verloop van tijd passen ze zich aan de omstandigheden van hun nieuwe plek aan, of het nu verhoogde predatiedruk is of abiotische factoren zoals een verandering in het klimaat.

Een beroemd voorbeeld van uiteenlopende evolutie werd gevonden door Charles Darwin tijdens zijn reizen naar de Galápagos-eilanden in 1836. "Darwin's vinken, "zoals ze nu bekend zijn, waren een groep op tanagers (geen echte vinken) die op verschillende eilanden in de archipel leefde - het belangrijkste verschil tussen hen was de vorm van hun snavels, die in de loop van de generaties veranderde vanwege het specifieke voedsel dat beschikbaar was voor de vogels op de verschillende eilanden.

Dat is nu interessant

Koala's zijn niet de enige niet-mensen met vingerafdrukken:naaste menselijke familieleden zoals chimpansees en gorilla's hebben ze ook. Maar, het fascinerende aan afdrukken van mensen en koala's is dat ze bijna identiek zijn en onafhankelijk lijken te zijn geëvolueerd.