Учени твърдят, че конвергентната еволюция е много по-често срещана, отколкото се смяташе досега. Проучване, публикувано в Communications Biology, показва, че често се налага да преобърнем вековни представи на класификацията на живите същества според това как изглеждат.

Откакто Чарлз Дарвин предлага теорията за еволюцията през XIX в., биолозите се опитват да реорганизират родословните дървета на организмите, изследвайки и сравнявайки анатомията и структурата на телата им. Напредъкът в технологиите за генетично секвениране обаче разкрива, че тази техника, основана на морфологията, е подвеждаща и че конвергентната еволюция може да е по-често срещана, отколкото са смятали досега.

Какво представлява конвергентната еволюция?

Конвергентната еволюция се отнася до начина, по който далечно свързани организми развиват аналогични форми на тялото, когато се адаптират към сходна среда. Въпреки че нямат общи предци, несвързаните видове развиват сходни характеристики, които съответстват на определена екологична ниша.

Екип учени от Центъра за еволюция "Милнър" към Университета в Бат сравняват еволюционните дървета на организмите, базирани на морфологията, с тези, базирани на молекулярни данни. След картографиране на еволюционните дървета според географското местоположение е установено, че животните, които са организирани според молекулярните дървета, съжителстват на по-близки разстояния от тези, групирани според морфологичните дървета. Резултатът предполага, че експертите трябва да преобърнат вековните биологични изследвания, при които живите същества са класифицирани въз основа на външния вид.

Биогеографски съответствия при морфологичните и молекулярните филогенични дървета. Биогеографски регионални знаци, картографирани върху двойки морфологични и молекулярни филогении. a Плацентарни бозайници (Eutheria) от O'Leary et al. 2013. b Карибски змии боа (Chilabothrus/Epicrates), с морфологично дърво, взето от Kluge 1989 и молекулярно дърво, взето от Tolson 1987. Регионите, за които крайният таксон присъства, са представени като цветни кръгови графики. Кредит: Jack W. Oyston, Mark Wilkinson, Marcello Ruta, Matthew A. Wills. Molecular phylogenies map to biogeography better than morphological ones. Communications Biology, 2022; 5 (1) DOI: 10.1038/s42003-022-03482-x

Биогеографията, или изучаването на географските модели на разпространение на растенията и животните, е важен източник на доказателства в теорията на Дарвин за еволюцията чрез естествен подбор. Изненадващо е, че тя не е разглеждана като начин за изследване на точността на еволюционните дървета.

Според водещия автор д-р Джак Ойстън (Jack Oyston) тяхното изследване е открило убедителни статистически доказателства, че молекулярните дървета пасват по-добре на дървото на живота на растенията, влечугите, птиците и насекомите. Той също така смята, че генното секвениране играе важна роля като широко разпространен модел за проверка на различни еволюционни дървета.

От друга страна, професор Матю Уилс (Matthew Wills) от Университета в Бат обяснява, че молекулярните данни позволяват на биолозите да осъзнаят, че конвергентната еволюция се случва непрекъснато.  Тя дава нова представа за това, че организмите, които някога са били смятани за близкородствени, се оказват далеч един от друг на еволюционното дърво.

Кои организми следват конвергентната еволюция?

Случаите на конвергентна еволюция събуждат любопитството на биолозите защо и как определени организми се сближават с течение на времето и развиват специфични качества. Такава конвергенция може да се наблюдава в различни класификации на животни и растения.

Например прилепите и птиците са се сближили по отношение на способността си да летят, за да реагират на стимули от околната среда, като формата на крилата е конвергентната характеристика. Тъй като са имали различни предци, прилепите са развили крила от гънки на кожата си, докато птиците са развили слоеве пера по крайниците си. В крайна сметка обаче и при двата вида се е появила способността да летят.

 "Оказва се, че сме сбъркали много от еволюционните си дървета. Например малките слонски земеровки, мравоядите, слоновете, златните къртици и плуващите ламантини са произлезли от един и същ голям клон на еволюцията на бозайниците - въпреки че изглеждат напълно различно едни от други (и живеят по много различни начини).

"Молекулярните дървета са събрали всички тях в група, наречена Afrotheria, така наречена, защото всички те идват от африканския континент, така че групата съответства на биогеографията", обяснява проф. Матю Уилс.

Акулите и делфините са други несвързани животни, при които се наблюдава конвергентна еволюция. Те принадлежат към различни класове, а също така се различават по отношение на костния си състав и начина на дишане. Въпреки това тези животни са възприели една и съща характеристика - обтекаеми тела, които им помагат да плуват бързо и да ловуват плячка по-ефективно.

Ихтиозавър и делфин. Кредит: Wikimedia Commons

В растителното царство конвергентна еволюция може да се наблюдава при кактуса Astrophytum и родственика на поинсетията, наречен Euphorbia obesa. Тези растения се различават по начина на израстване на гръбначния стълб, но са еволюирали в способността си да пестят вода в горещите пустини.

"Хората, които си изкарват прехраната като двойници, обикновено не са роднини на известната личност, за която се представят, а индивидите в едно семейство не винаги си приличат - същото е и с еволюционните дървета", заявява професор Уилс.

"Това доказва, че еволюцията просто продължава да преоткрива някои неща, измисляйки подобно решение всеки път, когато проблемът се среща в различен клон на еволюционното дърво."

"Това означава, че конвергентната еволюция ни е заблуждавала - дори най-умните еволюционни биолози и анатоми - повече от 100 години!"

Справка: Jack W. Oyston, Mark Wilkinson, Marcello Ruta, Matthew A. Wills. Molecular phylogenies map to biogeography better than morphological ones. Communications Biology, 2022; 5 (1) DOI: 10.1038/s42003-022-03482-x

Източници: 

Study suggests that most of our evolutionary trees could be wrong, University of Bath

What Is Convergent Evolution? Study Reveals New Insights About the Evolutionary Tree, Conelisa N. Hubilla, The Science Times

Още по темата

19/05/2023

Животът

Гребенестите, а не морските гъби, може би са най-старата животинска група на Земята

13/01/2023

Животът

Защо не трябва да приписваме човешки мотиви на животните

29/06/2022

Животът

Изненадващо сходство между мозъците на хората и октоподите

05/07/2018

Животът

Ето защо папагалите са толкова умни