Avez-vous déjà remarqué que les libellules , les chauves-souris et les condors de Californie ont tous la capacité de voler, mais ne sont pas très similaires d'une autre manière? Il est peu probable qu'aucun de ces animaux ait eu un ancêtre commun à un moment donné au cours des 600 millions d'années environ, et certainement pas un qui pourrait tirer son corps du sol et zoomer dans les airs. Et pourtant, ils ont tous développé la capacité de voler séparément. C'est un merveilleux exemple de ce que les scientifiques ont appelé l'évolution convergente.
Une bonne idée est une bonne idée
L'évolution ne fait pas les choses exprès; ce n'est pas assis à un grand bureau dans un coin de bureau quelque part en train de prendre des décisions au hasard sur les animaux qui pondent des œufs ou qui ont des poches sur le ventre. L'évolution est le processus des organismes qui changent au cours de nombreuses générations pour s'adapter aux conditions dans lesquelles ils vivent. Et certains traits, comme le vol, sont particulièrement utiles - cela peut vous aider à attraper des proies ou à éviter les prédateurs et à vous déplacer facilement vers de nouvelles sources de nourriture et niches écologiques.- il a donc évolué séparément dans différents groupes d'animaux à plusieurs reprises. Cependant, voler n'a pas la même apparence dans les groupes. Par exemple, les chauves-souris ont développé une membrane entre leur abdomen, leurs bras et leurs doigts pour capter l'air, tandis que les oiseaux ont poussé des plumes le long d'un membre avant fusionné, ce qui signifie que les chauves-souris peuvent manœuvrer leurs ailes séparément tandis que les oiseaux doivent se déplacer ensemble. Les insectes volants ont juste façonné des ailes à partir de leurs exosquelettes.
Ainsi, l'évolution convergente peut nous en dire long sur les types d'adaptations qui aident les espèces à survivre à toutes les épreuves et tribulations auxquelles elles pourraient être confrontées dans un type d'environnement particulier - ce que les écologistes appellent un biome. Par exemple, en Amérique du Nord, le rat kangourou vit dans le désert de Sonora où il passe les journées torrides dans un terrier frais et sec et les nuits fraîches du désert à ramasser des graines, de la végétation et des insectes occasionnels s'ils peuvent l'obtenir. Tout le monde dans le désert veut les manger - coyotes, lynx roux, crotales, hiboux - mais le rat kangourou est rapide et agile avec des pattes arrière puissantes et une audition extrêmement sensible, ce qui l'aide à survivre au scrabble dur, au fond de la mer -le mode de vie du biome du désert de la chaîne alimentaire. Et bien que le rat kangourou n'ait pas une vie enviable, il est efficace:Deux autres rongeurs sur Terre - la souris sauteuse australienne dans l'outback australien et un petit rongeur sauteur appelé la jerboa originaire des déserts d'Afrique du Nord, d'Asie et du Moyen-Orient - ont évolué séparément, et pourtant de manière incroyablement similaire.
Oiseaux incapables de voler et génomique
Mais comment se produit l'évolution convergente? C'est une question plus délicate, et le développement des outils génétiques au cours des 20 dernières années a été utile pour la séparer. Dans une étude de 2019 publiée dans Science, un groupe de chercheurs de l'Université Harvard a examiné le développement de l'absence de vol chez les oiseaux - un trait chez les oiseaux qui a évolué plusieurs fois - et comment l'évolution l'a réussi chez les manchots de la même manière. chez les autruches.
Les oiseaux incapables de voler, ou ratites, ne peuvent pas voler pour plusieurs raisons: quelque part le long de leur lignée, ils ont perdu leur quille - l'os qui est perpendiculaire au sternum des oiseaux en vol auxquels les muscles pectoraux s'attachent - et ils ont réduit les membres antérieurs. , allant de presque absent chez le kiwi à encore évident mais de taille réduite chez l'autruche.
Cependant, il existe de nombreuses façons dont certains traits convergents peuvent évoluer.
«Avant la génomique, on pouvait utiliser des outils de développement pour déterminer si des mécanismes de développement identiques ou différents semblaient être impliqués dans des phénotypes convergents, mais l'idée de niveaux de convergence - même mutation, même gène ou même voie - s'est développée en grande partie car il est maintenant possible de rechercher ces choses dans le génome », déclare Tim Sackton, directeur de la bioinformatique à Harvard. "Chez les ratites, par exemple, nous avons pu montrer que les mêmes régions du génome qui contrôlent où et quand certains gènes sont exprimés évoluent à plusieurs reprises chez les oiseaux incapables de voler, mais cela ne semble pas impliquer les mêmes mutations nucléotidiques."
Évolution divergente
Et oui, là où certains traits convergent de coins complètement différents du monde vivant, l'inverse est également vrai: l'évolution divergente est le processus par lequel des groupes d'une espèce ou d'un organisme commencent à développer des traits différents, se divisant ainsi en espèces distinctes. Cela se produit souvent lorsque les populations d'une espèce sont séparées géographiquement et au fil du temps, elles s'adaptent aux conditions de leur nouvel endroit, qu'il s'agisse de pressions de prédation accrues ou de facteurs abiotiques comme un changement de climat.
Un exemple célèbre d'évolution divergente a été trouvé par Charles Darwin lors de ses voyages aux îles Galápagos en 1836. Les «pinsons de Darwin», comme on les appelle maintenant, étaient un groupe de tanagers (pas de vrais pinsons) qui vivaient sur différentes îles du archipel - la principale différence entre eux étant la forme de leur bec, qui a changé au fil des générations en raison des aliments particuliers disponibles pour les oiseaux sur les différentes îles.
Maintenant c'est intéressant
Les koalas ne sont pas les seuls non-humains à avoir des empreintes digitales: des parents humains proches tels que les chimpanzés et les gorilles en ont également. Mais ce qui est fascinant à propos des empreintes humaines et koalas, c'est qu'elles sont presque identiques et semblent avoir évolué indépendamment .
