Een van de ondergewaardeerde feiten over evolutie is dat: in de natuur zijn er een eindig aantal effectieve oplossingen voor sommige uitdagingen. Het is dan ook aannemelijk dat sommige oplossingen steeds weer zelfstandig naar voren komen. Dat is waar convergente evolutie om draait.
Het is door dit proces dat niet-verwante dieren die vergelijkbare ecologische niches bezetten, ontwikkelen vaak vergelijkbare adaptieve eigenschappen. Deze adaptieve eigenschappen kunnen zich bij twee soorten ontwikkelen met een onderlinge afstand van tientallen miljoenen jaren.
Denk bijvoorbeeld aan de opvallende overeenkomsten tussen oude sauropoden en moderne giraffen. Het kan ook gelijktijdig voorkomen, zoals in het geval van dieren met vergelijkbare leefgebieden aan weerszijden van de planeet.
Een hot-oplossingsvoorbeeld van convergente evolutie
In de koude wateren van de oceaan die Antarctica omringt, hebben vissen een speciale eigenschap waardoor ze kunnen overleven bij zeer lage temperaturen. De sleutel tot zijn overleving werd in de jaren zestig door de wetenschappelijke gemeenschap ontdekt: de productie van een soort natuurlijk antivriesmiddel.
Deze vissen zijn geëvolueerd om speciale eiwitten te produceren die verankerd zijn aan suikers - glycoproteïnen - die in hun bloed circuleren. Dit onderdeel werkt door de temperatuur waarbij uw lichaamsvloeistoffen zouden bevriezen enigszins te verlagen, waardoor u zou overlijden. Deze glycoproteïnen omringen elk klein ijskristal en voorkomen zo dat ze groeien.
De beschreven strategie is een van de vele ingenieuze oplossingen die we in de natuur vinden. Een succes van het evolutieproces. Een wonder. Bedenk nu eens: de natuur heeft het niet één keer gedaan, maar minstens twee keer.
Toen vissen werden bestudeerd aan de andere kant van de aarde, in het noordpoolgebied, de wetenschappers ontdekten ook dat ze antivries-eiwitten produceerden. De genen die coderen voor antivries-eiwitten - in noordelijke en zuidelijke vissen - zijn echter behoorlijk verschillend.
Dit is niet verwonderlijk gezien het feit dat deze twee vispopulaties uit elkaar gingen lang voordat ze elk antivriesgenen en -eiwitten ontwikkelden. Het feit dat in beide populaties onafhankelijke moleculaire evolutie-episodes plaatsvonden die hetzelfde functionele resultaat veroorzaakten, is duidelijk.
Dit is een dramatisch voorbeeld van convergente evolutie. Het concept wordt gedefinieerd als de proces waarbij niet-verwante soorten evolueren en vergelijkbare eigenschappen ontwikkelen om zich aan te passen omstandigheden in vergelijkbare habitats.
Vleermuizen en walvissen hebben de voordelen van een goede luisteraar
Vleermuizen delen een adaptief kenmerk met een heel ander dier, de tandwalvis.. Beiden hebben een geavanceerd sensorisch systeem ontwikkeld dat echolocatie of biosonar wordt genoemd. Daarbij zenden ze geluiden uit die weerkaatsen op nabije objecten en een echo produceren. Beide dieren ontwikkelden het vermogen om naar de echo's te luisteren en ze te interpreteren om zich te oriënteren in hun vlucht en navigatie.
Vleermuizen produceren ultrageluid - hoogfrequente geluiden - uit hun strottenhoofd en zenden het uit via hun mond of neus, terwijl walvissen lucht door hun neus laten gaan om trillingen te verdrijven door vetweefsel dat meloen wordt genoemd.
nieuwsgierig, Deze zelfde strategie is geëvolueerd in twee zeer verschillende omgevingen: de lucht en de zee. Nog verrassender is dat echolocatie onafhankelijk ontstond in elke groep en via verschillende mechanismen gebeurt, maar het werkt dankzij dezelfde genetische mutaties.
Wetenschappelijke studies hebben aangetoond dat vleermuizen en walvissen hebben dezelfde veranderingen ondergaan in het gen dat betrokken is bij geluidsverwerking. Door deze aanpassing kan iedereen de ultrasone frequenties die voor echolocatie worden gebruikt, beter horen.
Niet alleen de mens laat een stempel achter
Men denkt dat de verre voorouders van mensen een betrouwbare manier nodig hebben om gereedschappen te grijpen en te manipuleren, en ze ontwikkelden vingerafdrukken.
Interessant is het feit dat Hoewel vingerafdrukken voor ieder van ons uniek zijn, zijn ze niet uniek voor de menselijke soort. Sommige van onze verwanten van primaten, zoals chimpansees en gorilla's, hebben ze ook. Dit is echter niet verwonderlijk, aangezien we ze allemaal van onze gemeenschappelijke voorouder hebben gekregen.
Er is nog een ander dier - een buideldier - dat ze zelf heeft ontwikkeld: de koala. Koala's hebben vingerafdrukken die erg op de onze lijken. Analoog aan menselijke vingerafdrukken, lijken koala-vingerafdrukken uniek te zijn voor elk onderwerp.
Wetenschappelijke studies suggereren dat koala-vingerafdrukken recentelijk in hun evolutionaire geschiedenis zijn ontwikkeld. Dit is zo omdat de meeste van uw naaste familieleden ze niet hebben. Er wordt gedacht dat zijn uiterlijk een aanpassing zou kunnen zijn om het favoriete voedsel van de koala, eucalyptusbladeren, te grijpen en te manipuleren.
Kortom, of het nu gaat om het oversteken van de lucht, in bomen klimmen, land graven of door water ploegen, gevallen van convergente evolutie zijn overal in de natuur te vinden, op veel verschillende schalen … en niet alleen in het dierenrijk. Het wordt ook gezien in planten!