Eno od premalo cenjenih dejstev o evoluciji je, da obstaja končno število učinkovitih rešitev za nekatere izzive v naravi. Posledično je verjetno, da se nekatere rešitve vedno znova pojavljajo neodvisno. To je bistvo konvergentne evolucije.
S tem procesom nepovezane živali, ki zasedajo podobne ekološke niše, pogosto razvijejo podobne prilagoditvene lastnosti. Te prilagoditvene lastnosti se lahko razvijejo pri dveh vrstah v razmiku več deset milijonov let.
Spomnite se na primer osupljivih podobnosti med starodavnimi sauropodi in sodobnimi žirafami. Lahko se zgodi tudi sočasno, kot v primeru živali s podobnimi habitati na nasprotnih straneh planeta.
Primer vroče rešitve konvergentne evolucije
V hladnih vodah oceana, ki obdaja Antarktiko, imajo ribe posebno lastnost, ki jim omogoča preživetje pri zelo nizkih temperaturah. Ključ do njegovega preživetja je znanstvena skupnost odkrila v šestdesetih letih prejšnjega stoletja: proizvodnja neke vrste naravnega antifriza.
Te ribe so se razvile tako, da proizvajajo posebne beljakovine, zasidrane v sladkorju – glikoproteine –, ki krožijo v njihovi krvi. Ta komponenta deluje tako, da rahlo zniža temperaturo, pri kateri bi vaše telesne tekočine zmrznile do smrti. Ti glikoproteini obdajajo vsak droben ledeni kristal in tako preprečujejo njegovo rast.
Opisana strategija je ena od mnogih genialnih rešitev, ki jih najdemo v naravi. Uspeh evolucijskega procesa. Čudež. Zdaj razmislite o tem: narava tega ni naredila enkrat, ampak vsaj dvakrat.
Ko so ribe proučevali na drugi strani Zemlje, na Arktiki, so znanstveniki tudi ugotovili, da proizvajajo proteine proti zmrzovanju. Vendar pa so geni, ki kodirajo proteine proti zmrzovanju – pri severnih in južnih ribah – precej različni.
To dejstvo ni presenetljivo glede na to, da sta se ti dve ribji populaciji razšli veliko preden je vsaka razvila gene in proteine proti zmrzovanju. Očitno je, da so se v obeh populacijah zgodile neodvisne epizode molekularne evolucije, ki so povzročile enak funkcionalni rezultat.
To je dramatičen primer konvergentne evolucije. Njegov koncept je opredeljen kot proces, v katerem se nepovezane vrste razvijejo z razvojem podobnih lastnosti, da se prilagodijo podobnim habitatnim razmeram.
Netopirji in kiti imajo to prednost, da so dobri poslušalci
Netopirji imajo podobno lastnost prilagajanja kot zelo drugačna žival, zobati kit. Oba sta razvila prefinjen senzorični sistem, imenovan eholokacija ali biosonar. Pri tem oddajajo zvoke, ki se odbijajo od bližnjih predmetov in proizvajajo odmev. Obe živali sta razvili sposobnost poslušanja odmevov in njihove interpretacije, da se orientirajo med letom in navigacijo.
Netopirji proizvajajo ultrazvok – visokofrekvenčne zvoke – iz svojega grla in ga oddajajo skozi usta ali nos, medtem ko kiti prepuščajo zrak skozi nosne poti, da izženejo vibracije skozi tkivno maščobo, imenovano melona.
Zanimivo je, da se je ista strategija razvila v dveh zelo različnih okoljih: nebu in morju. Še bolj presenetljivo je, da se je eholokacija pojavila neodvisno v vsaki skupini in poteka z različnimi mehanizmi, deluje pa zaradi istih genetskih mutacij.
Znanstvene študije so pokazale, da so netopirji in kiti doživeli enake spremembe v genu, ki sodeluje pri obdelavi zvoka. Ta prilagoditev omogoča vsakemu izmed njih, da bolje sliši ultrazvočne frekvence, ki se uporabljajo za eholokacijo.
Ne pušča le človek svojega pečata
Domnevajo, da so daljni predniki ljudi potrebovali zanesljiv način za prijemanje in upravljanje orodij, zato so razvili prstne odtise.
Zanimivo je, da čeprav so prstni odtisi edinstveni za vsakega od nas, niso edinstveni za človeško vrsto. Imajo jih tudi nekateri naši sorodniki primatov, kot so šimpanzi in gorile. Vendar to ni presenetljivo, saj smo jih vsi dobili od skupnega prednika.
Obstaja še ena žival – vrečar –, ki jih je razvila sama: koala. Koale imajo prstne odtise zelo podobne našim. Podobno človeškim prstnim odtisom se zdi, da so prstni odtisi koal edinstveni za vsako osebo.
Znanstvene študije kažejo, da so se prstni odtisi koal razvili nedavno v njihovi evolucijski zgodovini. To pa zato, ker jih večina njihovih bližnjih sorodnikov nima. Menijo, da bi bil njegov videz lahko prilagoditev za prijemanje in ravnanje s koalino najljubšo hrano, evkaliptusovimi listi.
Skratka, ne glede na to, ali gre za prečkanje neba, plezanje po drevesih, kopanje zemlje ali oranje skozi vodo, primere konvergentne evolucije najdemo po vsej naravi, na različnih ravneh in ne le v živalskem kraljestvu. Vidimo ga tudi v rastlinah!