Eine der unterschätzten Tatsachen über die Evolution ist, dass es für einige Herausforderungen in der Natur nur eine endliche Anzahl effektiver Lösungen gibt. Daher ist es plausibel, dass einige Lösungen immer wieder unabhängig voneinander entstehen. Darum geht es bei der konvergenten Evolution.
Durch diesen Prozess entwickeln nicht verwandte Tiere, die ähnliche ökologische Nischen besetzen, oft ähnliche Anpassungsmerkmale. Diese Anpassungsmerkmale können sich bei zwei Arten im Abstand von mehreren zehn Millionen Jahren entwickeln.
Erinnern Sie sich zum Beispiel an die auffälligen Ähnlichkeiten zwischen alten Sauropoden und modernen Giraffen. Es kann auch gleichzeitig auftreten, wie im Fall von Tieren mit ähnlichen Lebensräumen auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten.
Ein heißes Lösungsbeispiel für konvergente Evolution
In den k alten Gewässern des Ozeans rund um die Antarktis haben Fische eine besondere Eigenschaft, die es ihnen ermöglicht, bei sehr niedrigen Temperaturen zu überleben. Der Schlüssel zu seinem Überleben wurde in den 1960er Jahren von der wissenschaftlichen Gemeinschaft entdeckt: die Herstellung einer Art natürlichem Frostschutzmittel.
Diese Fische haben sich so entwickelt, dass sie spezielle zuckerverankerte Proteine – Glykoproteine – produzieren, die in ihrem Blut zirkulieren. Diese Komponente senkt die Temperatur, bei der Ihre Körperflüssigkeiten erfrieren würden, geringfügig. Diese Glykoproteine umgeben jeden winzigen Eiskristall und verhindern so dessen 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 nur einmal getan, sondern mindestens zweimal.
Als Fische auf der anderen Seite der Erde, in der Arktis, untersucht wurden, stellten Wissenschaftler auch fest, dass sie Frostschutzproteine produzierten. Allerdings sind die Gene, die für Frostschutzproteine kodieren – bei nördlichen und südlichen Fischen – recht unterschiedlich.
Diese Tatsache ist nicht überraschend, wenn man bedenkt, dass diese beiden Fischpopulationen lange vor der Entwicklung der Frostschutzgene und -proteine auseinander gingen. Es ist offensichtlich, dass in beiden Populationen unabhängige Episoden der molekularen Evolution auftraten, die zum gleichen funktionellen Ergebnis führten.
Dies ist ein dramatisches Beispiel für konvergente Evolution. Sein Konzept ist definiert als der Prozess, durch den sich nicht verwandte Arten entwickeln, indem sie ähnliche Merkmale entwickeln, um sich an ähnliche Lebensraumbedingungen anzupassen.
Fledermäuse und Wale haben den Vorteil, dass sie gut zuhören können
Fledermäuse teilen eine adaptive Eigenschaft mit einem völlig anderen Tier, dem Zahnwal. Beide haben ein hochentwickeltes sensorisches System namens Echoortung oder Biosonar entwickelt. Dabei senden sie Geräusche aus, die von nahegelegenen Objekten reflektiert werden und ein Echo erzeugen. Beide Tiere entwickelten die Fähigkeit, auf Echos zu hören und diese zu interpretieren, um sich bei ihrem Flug und ihrer Navigation zu orientieren.
Fledermäuse erzeugen Ultraschall – hochfrequente Töne – aus ihrem Kehlkopf und geben ihn durch ihren Mund oder ihre Nase ab, während Wale Luft durch ihren Nasengang leiten, um die Vibrationen durch Gewebefett namens Melone auszustoßen.
Interessanterweise hat sich dieselbe Strategie in zwei sehr unterschiedlichen Umgebungen entwickelt: dem Himmel und dem Meer. Noch überraschender ist, dass die Echoortung in jeder Gruppe unabhängig voneinander entstand und durch unterschiedliche Mechanismen erfolgt, aber dank derselben genetischen Mutationen funktioniert.
Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass bei Fledermäusen und Walen die gleichen Veränderungen im Gen aufgetreten sind, das an der Schallverarbeitung beteiligt ist. Diese Anpassung ermöglicht es jedem von ihnen, die zur Echoortung verwendeten Ultraschallfrequenzen besser zu hören.
Nicht nur der Mensch hinterlässt seine Spuren
Es wird angenommen, dass die entfernten Vorfahren der Menschen eine zuverlässige Möglichkeit brauchten, Werkzeuge zu greifen und zu manipulieren, und dass sie Fingerabdrücke entwickelten.
Es ist interessant, dass Fingerabdrücke zwar für jeden von uns einzigartig sind, aber nicht nur für die menschliche Spezies. Einige unserer Primatenverwandten, wie Schimpansen und Gorillas, haben sie ebenfalls. Dies ist jedoch nicht verwunderlich, da wir sie alle von unserem gemeinsamen Vorfahren haben.
Es gibt ein anderes Tier – ein Beuteltier – das sie selbst entwickelt hat: den Koala. Koalas haben Fingerabdrücke, die unseren sehr ähnlich sind. Analog zu menschlichen Fingerabdrücken scheinen Koala-Fingerabdrücke für jedes Subjekt einzigartig zu sein.
Wissenschaftliche Studien legen nahe, dass sich Koala-Fingerabdrücke erst vor kurzem in ihrer Evolutionsgeschichte entwickelt haben. Dies liegt daran, dass die meisten ihrer nahen Verwandten sie nicht haben. Es wird vermutet, dass sein Aussehen eine Anpassung an das Ergreifen und Behandeln der Lieblingsnahrung des Koalas, der Eukalyptusblätter, sein könnte.
Kurz gesagt, ob es darum geht, den Himmel zu überqueren, auf Bäume zu klettern, Erde zu wühlen oder durch Wasser zu pflügen, Fälle konvergenter Evolution gibt es überall in der Natur, auf vielen verschiedenen Ebenen und nicht nur im Tierreich. Es kommt auch in Pflanzen vor!