Dele:
10 fascinerende eksempler på konvergent evolusjon
Biologer har lenge notert et fenomen hvor to forskjellige arter, med liten eller ingen biologisk sammenheng til hverandre, kan utvikle lignende egenskaper som svar på lignende habitater. Selv om dette kan være vanskelig å kvantifisere, kan forstå dette fenomenet, kjent som "konvergent evolusjon" - vise evolusjonær konsistens på tvers av arter og hjelpe oss med å få en bedre forståelse av disse prosessene generelt.
10Human og blekksprut øyne
Det er tydelig ved utviklingen av våre respektive former, så vel som ved enkel observasjon og sunn fornuft, at få organismer har habitater like forskjellige som mennesker og blekksprut. Mens vi har blitt svært effektive landdyr, har blekksprut utviklet seg til å trives under ekstremt trykk og ved svært kalde temperaturer. Merkelig at øynene og øynene er biologisk nesten identiske.
Dette skyldes at vi begge utviklet nok av de samme tweaksene til det samme genet, kjent som Pax6, som er sjefen for øyekonstruksjon. Forfedret ville genet ha dirigert dannelsen av en enkel øye struktur, kanskje bare en sofistikert nok til å tillate en primitiv multicellular organisme å fortelle lyset fra mørket; siden genet eksisterte før diversifisering av arter, er det til stede i sine forskjellige muterte former i nesten alle organismer. Det er ansvarlig for de sammensatte øynene til insekter, eagle-eyes of, well, eagles, og for oss også.
I det som må ha vært en evolusjonær fordel utviklet blekksprut og andre blæksprutte det samme "kameraøyet" som oss mennesker under helt forskjellige forhold. Dette eksemplet på konvergerende evolusjon er spesielt av interesse for biologer fordi å finne felles forfedre mellom våre to arter, må man gå tilbake over 500 millioner år, da bare primitive versjoner av Pax6-genet eksisterte.
9Slime Mold And Water Mold
På overflaten er vi tilbøyelige til å oppleve veldig liten forskjell mellom forskjellige typer mugg. Men det viser seg at det ikke bare er to forskjellige typer slimform og vannmugg - men de er faktisk to helt forskjellige typer organismer.
Grunnen til at de er så vanskelig å fortelle hverandre er på grunn av konvergens. Skimmelen som vi generelt tenker på, er slimform, en landbasert organisme som bor på overflater, som bergarter, trær eller en ufullstendig sandwich. Det forbruker mikroorganismer - egentlig noe biologisk stoff som kommer i kontakt med. Når fôringsforholdene blir ugunstige, kan cellene, som reproduserer gjennom cellefordeling under fôringstrinnet, faktisk komme sammen for å danne en masse som kan bevege seg som en organisme og ser ut som en slug.
Vannformene vokser på mye de samme overflatene, og har også tilpasset seg for å produsere denne egenskapen, men de er en helt annen gruppe organismer fra slimform. Selv om de ikke produserer klorofyll, betraktes de som heterokonter sammen med flere typer klorofyllproducerende alger. Og selv om ingen type mold er nært knyttet til sopp, var de begge på en gang tenkt å være sopp på grunn av deres likheter.
8Human og insektører
Det menneskelige øret utviklet seg for å gi oss en god hørelsesfølelse, og forsterket våre forfedres evne til å spore byttedyr og unngå rovdyr. Mens mange arter har de samme behovene, har en type colombiansk insekt gjennomgått nok genetiske tweaks gjennom hele utviklingen for å komme frem til en meget lignende ørestruktur til vår.
Konstruksjonen er mye forskjellig, mens funksjonen er veldig mye den samme. Hos mennesker befinner de tre minste beinene i kroppen seg i øret og aktiveres av vibrasjoner av trommehinnen (trommehinnen) for å aktivere en prosess som sender signaler gjennom cochlea, og deretter ned i hørselsnerven til hjernen.
Copiphora gorgonensis, en katydid av regnskogen i Gorgona-øya, har faktisk sine hørbare åpninger på forsiden av beina. Det har også trommehinner, som også aktiverer en nagel som virker akkurat som våre tre små bein gjør, stimulerer et cochlea-lignende kammer.
Selvfølgelig betyr dette at den lille katydiden har ganske stor hørsel - en evolusjonær prestasjon enda mer imponerende enn vår, med tanke på at insektversjonen av øret vårt er 600 mikron eller 3/5 av en millimeter bredt.
7Swimming i diverse akvatiske arter
Mens det kan virke rart å undersøke hvordan ulike former for vannlevende liv utviklet evnen til å svømme, husk at det er et utrolig stort mangfold av arter i verdenshavene. En stor del av disse artene er nesten helt uforholdsmessig til hverandre, idet de er skilt fra deres siste vanlige forfedre med så lang tid som mennesker og blekksprut. Dette gir en annen flott anledning til å studere konvergensfenomenet.
For eksempel har en nylig nordvestuniversitetsstudie undersøkt 22 forskjellige dyr, som alle var "median / parret fin svømmere." Tre dyr spesielt - blekksprutfisken, svarte spøkelsesknifefish og persisk teppe flatworm ble observert for å ha utviklet seg nøyaktig samme funksjoner og mekanikk for optimalisering av fart, en åpenbar evolusjonær fordel.
Alle tre artene utviklet langstrakte finner som benytter de samme kruslende, oscillerende bevegelsene, som er produsert av samme mekanikk, til tross for den siste vanlige forfederen mellom de tre som opptrer før kambrium-perioden. I tillegg til å gi gode data for studien av konvergens, er forskerne optimistiske at dette trekket kunne etterlignes i en ny generasjon manøvrerbare undervannsfarkoster fordi det bare er så effektivt.
6fugler og menneskelig tale
Fremskritt i DNA-sekvensering har ført til at biologer tror at det er en genetisk årsak til likhetene i hvordan fugler og mennesker produserer tale. Ikke bare syngende fugler, men å snakke med fugler som papegøyer, kan alle ha utviklet vokalledninger flere separate tider.
Etter å ha foretatt en gigantisk sekvensering av genomene av 48 fuglearter, fant forskerne at evolusjonære utbruddene i vokalstrømsutvikling i både sang- og snakkfugler involverte de samme settene av gener som påvirket utviklingen av menneskelig tale. Ved å snakke eller, selvfølgelig læring, er fugler, omtrent 50 sett gener viste lignende evolusjonære sprang til menneskelige gener, som ikke fant sted i ikke-talende fugler.
Hertugnetsforsker Erich Jarvis mener at dette kun kan foreslå et begrenset antall måter hvor hjernens kretser kan utvikle seg til å støtte tale, når en organisme blir biologisk i stand til det.
5Smells Of Diverse Blomst Og Plantearter
Det er flere plantearter som utviklet, uavhengig av hverandre, en unik mekanisme som oppnår en-to slag av lurende insekter (de eneste tingene som lokkes av aromaen av dyreegg eller død, rottende carrion) for å pollinere dem og avværge dem alt annet.
Denne svært effektive strategien, som oppfordrer fluer og muggbille til å legge egg på og utilsiktet pollinere planten mens den sterkt motvirker noe annet, har utviklet seg i minst fem forskjellige arter av planter og blomster uten biologisk forhold til hverandre. Strategien er effektiv nettopp fordi den utvikler seg så sjelden. Hvis flere plantearter hadde denne egenskapen, ville pollinatene til slutt lære å unngå disse falske annonsørene.
Av denne grunn eksisterer det bare noen få hundre, Estenmimics, ut av de flere hundre tusen kjente plantearter. Merkelig er det også at flere av disse er ekstremt store, inkludert planets største enkeltblomstrende blomst, Rafflesia arnoldii, en av noen få arter å tjene kallenavnet, Äcorpse blomst, for sin svovel-y-aroma.
4Uppløselige tommelen i pandaer og primat
Flere pandaarter har utviklet et ekstra siffer, en "Eüfalse thumb", som hjelper dem i å skrabe bladene fra bambus som er deres primære matkilde. Faktisk, da den kjente biologen Stephen Jay Gould skrev en bok til støtte for utviklingen i 1980, kalte han den The Panda's Thumb.
Selv om det tjener samme formål, er pandaens tommel ikke engang teknisk på samme del av kroppen som primater. Det er festet mer til håndleddet området, og ser ut til å ha dukket opp rett og slett hvor å ha et ekstra motsatt siffer ville komme til nytte i den aktuelle befolkningen. Ikke bare utviklet denne egenskapen seg selvstendig fra primater, men eksisterer i flere pandaarter, som også utviklet den uavhengig av hverandre. Selv om funksjonen er den samme, er strukturen til disse sifrene i gigantiske og røde pandas, for eksempel, ganske forskjellige.
Nylig har et spansk arkeologisk lag oppdaget det tidligste kjente beviset på motsatte tommelfinger i den røde pandas fossile plate, i en utdød treskjoldestamme på størrelse med en jungelkatt.
3Erkolokasjon i flaggermus og delfiner
Til tross for de åpenbare biologiske forskjellene, er flaggermus og delfiner blant de få organismer på planeten som er i stand til å bruke ekkolokalisering, prosessen med å sende ut høye lyder og lytte etter refleksjoner for å finne objekter, som en naturlig radar.
En dronning Mary University of London forskersteam brøt først emnet i 2010, da de fant identiske mutasjoner i et protein som regulerer hørselsfølsomhet i både flaggermus og delfiner. Så i 2013 ble en full gensekvens fullført på fire flaggermusarter (inkludert to som ikke ekkolocate). Disse resultatene ble sammenlignet med gensekvenser fra en rekke andre pattedyr, inkludert bottlenose delfinen. Det ble avdekket at 200 sett med gener var blitt mutert identisk i delfiner og flaggermus. Interessant, mens mange av disse var relatert til å høre, var mange ikke og hadde ingen klar kobling til ekkolokerende evner.
Kritisk sett ble de genetiske likhetene ikke sett i flaggermusarter som ikke bruker ekkolokalisering. Mens laget hadde tenkt at kanskje 20 forekomster av konvergens mellom genene ble funnet, fant de 10 ganger så mange. Også mange av de konvergerende generene var assosiert med ikke å høre, men med syn.
2Fingeravtrykk hos mennesker og koalas
Mens det er kjent at gorillaer og noen andre primater deler egenskapen om å ha fingeravtrykk med mennesker, er det ikke så godt kjent at minst en annen art også gjør det. Utrolig, det er den søte, koselige koala-bjørn, den eneste bukspytten med denne egenskapen.
Fordelen ligger i evnen til å forstå, noe som selvfølgelig er en oppførsel som er vanlig i primater og nesten fraværende blant alle andre arter. Koala-fingeravtrykk, til tross for at de ikke har noen evolusjonell fellesitet med primatfingeravtrykk, er nesten identiske med mennesker. Primater og de buktige forfedrene av koalas diververte seg i separate grener av evolusjonært tre over 70 millioner år siden. Siden ingen andre bukser har fingeravtrykk, er det veldig sannsynlig at koalaer først har kjøpt den.
Utrolig, så like er koala og menneskelige fingeravtrykk at det er dokumenterte tilfeller av fingeravtrykk fra koalas forvirrende kriminalitetsforskere.
En høyere intelligens i fugler og primater
Flere fuglearter, spesielt kråker, anses å være blant de mest intelligente dyrene på planeten. De viser uvanlig oppfinnsomhet i naturen, og fugler i byen har blitt sett på å tilpasse seg lett til menneskelig atferd, for eksempel å vente på at trafikken skal stoppe før de går inn på gaten.
I en 2004-meta-analyse observert to universitetsprofessorer i Cambridge at til tross for at de hadde helt forskjellige hjernestrukturer, trengte krager og primater et bemerkelsesverdig sett sett mentale verktøy som ikke var i nesten alle andre arter - forventning og naturlig resonnement - for å løse problemer. De fleste primater og andre intelligente dyr (som delfiner) som deler disse egenskapene, er sosiale, som kråker, og har store hjerner, igjen som kråper, som har enorme hjerner for deres størrelse, omtrent samme størrelse som en chimpansehjerne.
Krager er også blant de eneste dyrene som ikke er primater, for å lage verktøy, som kroker for å fange byttedyr. Krager fra forskjellige regioner vil konstruere forskjellige verktøy for samme formål. En annen storhjertet fugl, den vestlige skrubbejayen, er i stand til å huske og anvende kontekst til sosiale interaksjoner, for eksempel å huske fuglen som stjal maten deres, og ikke la den enkelte fuglen se hvor maten lagres i fremtiden.
Mike Floorwalker er faktisk navnet Jason, og han bor i Parker, Colorado-området med sin kone Stacey. Han har høyt rockemusikk, matlaging og lister.