Hai mai notato che libellule , pipistrelli e condor della California hanno tutti la capacità di volare, ma non sono molto simili in nessun altro modo? Non è molto probabile che nessuno di questi animali abbia avuto un antenato comune negli ultimi 600 milioni di anni circa, e sicuramente non uno che potesse sollevare il suo corpo da terra e sfrecciare nell'aria. Eppure tutti hanno sviluppato la capacità di volare separatamente. Questo è un meraviglioso esempio di ciò che gli scienziati chiamano evoluzione convergente.
Una buona idea è una buona idea
L'evoluzione non fa le cose apposta; non è seduto a una grande scrivania in un ufficio d'angolo, da qualche parte, a prendere decisioni casuali su quali animali depongono le uova o prendono i sacchetti sulla pancia. L'evoluzione è il processo in cui gli organismi cambiano nel corso di molte generazioni per adattarsi alle condizioni in cui vivono. E alcuni tratti, come il volo, sono particolarmente utili: può aiutarti a catturare prede o evitare i predatori e spostarti facilmente verso nuove fonti di cibo e nicchie ecologiche- quindi si è evoluto separatamente in diversi gruppi di animali più volte. Tuttavia, il volo non ha lo stesso aspetto nei gruppi. Ad esempio, i pipistrelli hanno sviluppato una membrana tra l'addome, le braccia e le dita per catturare l'aria, mentre gli uccelli hanno germogliato piume lungo una zampa anteriore fusa con le dita, il che significa che i pipistrelli possono manovrare le ali separatamente mentre gli uccelli devono muoversi insieme. Gli insetti volanti hanno appena modellato ali dai loro esoscheletri.
Quindi, l'evoluzione convergente può dirci molto su quali tipi di adattamenti funzionano per aiutare le specie a sopravvivere a tutte le prove e le tribolazioni che potrebbero affrontare in un particolare tipo di ambiente, quello che gli ecologisti chiamano bioma. Ad esempio, in Nord America il ratto canguro vive nel deserto di Sonora dove trascorre le giornate torride in una tana fresca e asciutta e le fresche notti del deserto raccogliendo semi, vegetazione e qualche insetto occasionale se riesce a prenderlo. Tutti nel deserto vogliono mangiarli - coyote, linci rosse, serpenti a sonagli, gufi - ma il topo canguro è veloce e agile con potenti zampe posteriori e udito estremamente sensibile, il che lo aiuta a sopravvivere a un duro scarabocchio, fondo - stile di vita del bioma del deserto della catena alimentare. E sebbene il topo canguro non abbia una vita invidiabile, è efficace:Altri due roditori sulla Terra - il topo saltatore australiano nell'entroterra australiano e un piccolo roditore saltatore chiamato jerboa originario dei deserti del Nord Africa, dell'Asia e del Medio Oriente - si sono evoluti separatamente, eppure in modo incredibilmente simile.
Uccelli incapaci di volare e genomica
Ma come avviene l'evoluzione convergente? Questa è una domanda più complicata e lo sviluppo di strumenti genetici negli ultimi 20 anni è stato utile per individuarla. In uno studio del 2019 pubblicato su Science, un gruppo di ricercatori dell'Università di Harvard ha esaminato lo sviluppo dell'incapacità di volare negli uccelli - una caratteristica degli uccelli che si è evoluta più volte - e esattamente come l'evoluzione se la sia cavata nei pinguini nello stesso modo in cui ha fatto. negli struzzi.
Gli uccelli incapaci di volare, o ratiti, non possono volare per un paio di motivi: da qualche parte lungo il loro lignaggio, hanno perso la chiglia - l'osso che corre perpendicolare allo sterno degli uccelli volanti a cui si attaccano i muscoli pettorali - e hanno arti anteriori ridotti , che vanno da quasi assenti nel kiwi a ancora evidenti ma di dimensioni ridotte nello struzzo.
Tuttavia, ci sono molti modi in cui possono evolversi particolari tratti convergenti.
"Prima della genomica, si potevano usare strumenti di sviluppo per capire se meccanismi di sviluppo identici o diversi sembravano essere coinvolti in fenotipi convergenti, ma l'idea dei livelli di convergenza - stessa mutazione, stesso gene o stesso percorso - si è sviluppata in gran parte perché ora è possibile cercare queste cose nel genoma ", afferma Tim Sackton, direttore della bioinformatica di Harvard. "Nei ratiti, ad esempio, siamo stati in grado di dimostrare che le stesse regioni del genoma che controllano dove e quando vengono espressi determinati geni si evolvono ripetutamente negli uccelli incapaci di volare, ma questo non sembra coinvolgere le stesse mutazioni nucleotidiche".
Evoluzione divergente
E sì, dove alcuni tratti convergono da angoli completamente diversi del mondo vivente, è vero anche il contrario: l'evoluzione divergente è il processo mediante il quale gruppi di una specie o un organismo iniziano a sviluppare tratti diversi, dividendosi in specie separate. Ciò accade spesso quando le popolazioni di una specie sono separate geograficamente e nel tempo si adattano alle condizioni del loro nuovo punto, sia che si tratti di maggiori pressioni di predazione o di fattori abiotici come un cambiamento del clima.
Un famoso esempio di evoluzione divergente fu trovato da Charles Darwin nei suoi viaggi alle Isole Galápagos nel 1836. I "fringuelli di Darwin", come sono ora conosciuti, erano un gruppo di tanagers (non veri fringuelli) che vivevano su diverse isole del arcipelago - la principale differenza tra loro è la forma del becco, che è cambiato nel corso delle generazioni a causa dei particolari alimenti a disposizione degli uccelli sulle diverse isole.
Ora è interessante
I koala non sono gli unici non umani con impronte digitali: anche i parenti umani stretti come scimpanzé e gorilla li hanno. Ma la cosa affascinante delle stampe umane e dei koala è che sono quasi identiche e sembrano essersi evolute in modo indipendente .
