Konvergente Evolution: Natur auf der Suche nach Lösungen

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Anonim

Eine der unterschätzten Tatsachen über die Evolution ist, dass In der Natur gibt es für manche Herausforderungen eine endliche Anzahl effektiver Lösungen. Folglich ist es plausibel, dass einige Lösungen immer wieder eigenständig auftauchen. Darum geht es bei der konvergenten Evolution.

Durch diesen Prozess wird Nicht verwandte Tiere, die ähnliche ökologische Nischen besetzen, entwickeln oft ähnliche Anpassungsmerkmale. Diese adaptiven Merkmale können sich bei zwei Arten mit einem Abstand von mehreren zehn Millionen Jahren entwickeln.

Erinnern Sie sich zum Beispiel an die auffallenden Ähnlichkeiten zwischen alten Sauropoden und modernen Giraffen. Es kann auch gleichzeitig auftreten, wie bei Tieren mit ähnlichen Lebensräumen auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten.

Ein heißes Lösungsbeispiel für konvergente Evolution

In den kalten Gewässern des Ozeans, der die Antarktis umgibt, haben Fische eine besondere Eigenschaft, die es ihnen ermöglicht, bei sehr niedrigen Temperaturen zu überleben. Der Schlüssel zum Überleben wurde in den 1960er Jahren von der Wissenschaft entdeckt: die Herstellung eines natürlichen Frostschutzmittels.

Diese Fische haben sich entwickelt, um spezielle Proteine zu produzieren, die an Zucker - Glykoproteine - verankert sind, die in ihrem Blut zirkulieren. Diese Komponente wirkt, indem sie die Temperatur, bei der Ihre Körperflüssigkeiten gefrieren würden, leicht reduziert und Ihren Tod verursacht. Diese Glykoproteine umgeben jeden kleinen Eiskristall und verhindern so ihr Wachstum.

Die beschriebene Strategie ist eine von vielen genialen Lösungen, die wir in der Natur finden. Ein Erfolg des Evolutionsprozesses. Ein Wunder. Bedenken Sie nun Folgendes: Die Natur hat es nicht einmal getan, sondern mindestens zweimal.

Als am anderen Ende der Erde, in der Arktis, Fische untersucht wurden, Die Wissenschaftler fanden auch heraus, dass sie Frostschutzproteine produzierten. Die Gene, die für Frostschutzproteine kodieren – in nördlichen und südlichen Fischen – sind jedoch ziemlich unterschiedlich.

Diese Tatsache ist nicht überraschend, wenn man bedenkt, dass sich diese beiden Fischpopulationen lange trennten, bevor jede die Frostschutzgene und -proteine entwickelte. Die Tatsache, dass in beiden Populationen unabhängige Episoden der molekularen Evolution auftraten, die das gleiche funktionelle Ergebnis verursachten, ist offensichtlich.

Dies ist ein dramatisches Beispiel für konvergente Evolution. Sein Konzept ist definiert als das Prozess, durch den sich nicht verwandte Arten entwickeln und ähnliche Eigenschaften entwickeln, um sich anzupassen Bedingungen in ähnlichen Lebensräumen.

Fledermäuse und Wale haben die Vorteile eines guten Zuhörers

Fledermäuse teilen eine adaptive Eigenschaft mit einem ganz anderen Tier, dem Zahnwal.. Beide haben ein ausgeklügeltes sensorisches System namens Echoortung oder Biosonar entwickelt. Dabei emittieren sie Geräusche, die von nahen Objekten abprallen und ein Echo erzeugen. Beide Tiere entwickelten die Fähigkeit, auf die Echos zu hören und sie zu interpretieren, um sich in ihrem Flug und ihrer Navigation zu orientieren.

Fledermäuse produzieren Ultraschall - hochfrequente Töne - aus ihrem Kehlkopf und geben ihn durch ihren Mund oder ihre Nase ab, während Wale Luft durch ihre Nasengänge leiten, um Vibrationen durch das Fettgewebe namens Melone auszustoßen.

Seltsamerweise, Dieselbe Strategie hat sich in zwei sehr unterschiedlichen Umgebungen entwickelt: dem Himmel und dem Meer. Noch überraschender ist, dass die Echoortung in jeder Gruppe unabhängig entstand und durch unterschiedliche Mechanismen erfolgt, aber dank derselben genetischen Mutationen funktioniert.

Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass Fledermäuse und Wale haben die gleichen Veränderungen in den Genen erfahren, die an der Klangverarbeitung beteiligt sind. Diese Anpassung ermöglicht es jedem, die für die Echoortung verwendeten Ultraschallfrequenzen besser zu hören.

Nicht nur der Mensch hinterlässt Spuren

Es wird angenommen, dass die fernen Vorfahren der Menschen eine zuverlässige Methode zum Erfassen und Manipulieren von Werkzeugen benötigen, und sie entwickelten Fingerabdrücke.

Interessant ist die Tatsache, dass Obwohl Fingerabdrücke für jeden von uns einzigartig sind, sind sie nicht einzigartig für die menschliche Spezies. Einige unserer Primatenverwandten, wie Schimpansen und Gorillas, haben sie auch. Dies ist jedoch nicht verwunderlich, da wir sie alle von unserem gemeinsamen Vorfahren erhalten haben.

Es gibt ein anderes Tier - ein Beuteltier -, das sie selbst entwickelt hat: der Koala. Koalas haben Fingerabdrücke, die unseren sehr ähnlich sind. Analog zu menschlichen Fingerabdrücken scheinen Koala-Fingerabdrücke für jedes Subjekt einzigartig zu sein.

Wissenschaftliche Studien deuten darauf hin, dass sich Koala-Fingerabdrücke erst kürzlich in ihrer Evolutionsgeschichte entwickelt haben. Dies liegt daran, dass die meisten Ihrer nahen Verwandten keine haben. Es wird angenommen, dass sein Aussehen eine Anpassung sein könnte, um das Lieblingsessen des Koalas, die Eukalyptusblätter, zu greifen und zu manipulieren.

Kurz gesagt, sei es beim Überqueren des Himmels, beim Klettern auf Bäume, beim Graben von Land oder beim Pflügen durch Wasser, Fälle konvergenter Evolution finden sich überall in der Natur, in vielen verschiedenen Maßstäben … und das nicht nur im Tierreich. Es kommt auch in Pflanzen vor!