トンボ、コウモリ、カリフォルニアコンドルはすべて飛ぶ能力があるが、他の点ではあまり似ていないことに気づいたことがありますか？これらの動物のいずれかが過去6億年かそこらのいつでも共通の祖先を持っていた可能性は非常に低く、体を地面から運び、空中でズームできる動物ではないことは間違いありません。それでも、彼らはすべて別々に飛ぶ能力を発達させました。これは、科学者が収斂進化と呼んだものの素晴らしい例です。
良いアイデアは良いアイデアです
進化論は意図的に物事を行うのではありません。それは、どこかの角のオフィスの大きな机に座って、どの動物が卵を産むか、またはお腹にポーチを入れるかについて無計画な決定をするのではありません。進化とは、生物が生きる条件に合うように、何世代にもわたって変化するプロセスです。また、飛行などの一部の特性は特に便利です。獲物を捕まえたり、捕食者を避けたり、新しい食料源や生態学的ニッチに簡単に移動したりするのに役立ちます。–それで、それは動物の異なるグループで数回別々に進化しました。ただし、飛行はグループ間で同じようには見えません。たとえば、コウモリは腹部、腕、指の間に空気を取り込むための膜を発達させ、鳥は指が融合した前肢に沿って羽を発芽させました。つまり、コウモリは鳥が一緒に移動しなければならない間、羽を別々に操作できます。飛んでいる昆虫は、外骨格から羽を作っただけです。
したがって、収斂進化は、種が特定のタイプの環境で直面する可能性のあるすべての試練と苦難、つまり生態学者がバイオームと呼ぶものを生き残るのを助けるためにどのような適応が機能するかについて多くを教えてくれます。たとえば、北米では、カンガルーネズミはソノラ砂漠に住んでおり、灼熱の日々を涼しく乾燥した巣穴で過ごし、涼しい砂漠の夜は種、植生、そして時折昆虫を捕まえることができればそれを集めます。コヨーテ、ボブキャット、ガラガラヘビ、フクロウなど、砂漠の誰もがそれらを食べたいと思っていますが、カンガルーネズミは速くて機敏で、強力な後ろ足と非常に敏感な聴覚を備えています。 -食物連鎖砂漠バイオームのライフスタイル。カンガルーネズミにはうらやましい生活はありませんが、効果的です。地球上の他の2つの齧歯動物、オーストラリアの奥地にあるオーストラリアのホッピングマウスと、北アフリカ、アジア、中東の砂漠に自生するトビネズミと呼ばれる小さなジャンプ齧歯動物は、別々に進化しましたが、信じられないほど似ています。
飛べない鳥とゲノミクス
しかし、収斂進化はどのように起こりますか？これは難しい質問であり、過去20年間の遺伝子ツールの開発は、それを区別するのに役立ちました。Scienceに掲載された2019年の研究では、ハーバード大学の研究者グループの1つが、鳥の飛翔性の欠如（数回進化した鳥の特徴）の発達と、ペンギンでの進化が同じようにそれをどのように引き離したかを調べました。ダチョウで。
飛べない鳥、または平胸類は、いくつかの理由で飛べません。系統のどこかで、胸骨が付着している飛べない鳥の胸骨に垂直に走る骨であるキールを失い、前肢が減少しました。 、キウイではほとんど見られないものから、まだ明らかであるがダチョウではサイズが小さくなっているものまでさまざまです。
ただし、特定の収斂特性が進化する方法はたくさんあります。
「ゲノミクスの前は、発達ツールを使用して、同じまたは異なる発達メカニズムが収束表現型に関与しているように見えるかどうかを判断できましたが、収束のレベル（同じ突然変異、同じ遺伝子、または同じ経路）のアイデアは大部分が発達しましたゲノムを調べてこれらのことを今すぐ調べることができるからです」とハーバード大学のバイオインフォマティクスのディレクターであるティム・サックトンは述べています。「例えば、平胸類では、特定の遺伝子が発現する場所と時期を制御するゲノムの同じ領域が飛べない鳥で繰り返し進化していることを示すことができましたが、これは同じヌクレオチド変異を伴うようには見えません。」
分岐進化
そして、はい、いくつかの特性が生きている世界の完全に異なるコーナーから収束する場合、反対も当てはまります。分岐進化は、ある種または生物のグループが異なる特性を発達させ始め、それによって別々の種に分裂するプロセスです。これは、ある種の個体群が地理的に離れている場合によく発生し、時間の経過とともに、捕食圧力の増加や気候変動などの非生物的要因など、新しい場所の条件に適応します。
分岐進化の有名な例の1つは、1836年にガラパゴス諸島を訪れたチャールズダーウィンによって発見されました。「ダーウィンフィンチ」は、現在知られているように、群島–それらの主な違いは、さまざまな島の鳥が利用できる特定の食物のために世代を超えて変化した、くちばしの形です。
今それは興味深いです
指紋を持っているのはコアラだけではありません。チンパンジーやゴリラなどの近親者にも指紋があります。しかし、人間とコアラの版画の魅力は、それらがほとんど同じであり、独立して進化したように見えることです。
