คุณเคยสังเกตไหมว่าแมลงปอค้างคาวและคอนดอร์แคลิฟอร์เนียล้วนมีความสามารถในการบิน แต่ก็ไม่ได้คล้ายกันมากในทางอื่น? ไม่น่าเป็นไปได้มากนักที่สัตว์เหล่านี้จะมีบรรพบุรุษร่วมกันตลอดเวลาในช่วง 600 ล้านปีที่ผ่านมาและไม่มีใครสามารถดึงร่างของมันขึ้นจากพื้นและซูมไปในอากาศได้ แต่พวกเขาทั้งหมดพัฒนาความสามารถในการบินแยกกัน นี่เป็นตัวอย่างที่น่าอัศจรรย์ของสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าวิวัฒนาการบรรจบกัน
ความคิดที่ดีคือความคิดที่ดี
วิวัฒนาการไม่ได้ทำตามวัตถุประสงค์ มันไม่ได้นั่งอยู่ที่โต๊ะทำงานขนาดใหญ่ในสำนักงานหัวมุมที่ไหนสักแห่งเพื่อตัดสินใจตามยถากรรมว่าสัตว์ชนิดใดวางไข่หรือเอาถุงใส่ท้องของพวกมัน วิวัฒนาการเป็นกระบวนการของสิ่งมีชีวิตที่เปลี่ยนแปลงไปในช่วงหลายชั่วอายุคนเพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่ และลักษณะบางอย่างเช่นการบินมีประโยชน์อย่างยิ่ง - สามารถช่วยให้คุณจับเหยื่อหรือหลีกเลี่ยงนักล่าและเคลื่อนย้ายไปยังแหล่งอาหารใหม่และแหล่งนิเวศวิทยาได้อย่างง่ายดาย- ดังนั้นจึงมีการพัฒนาแยกกันในกลุ่มสัตว์ต่างๆหลายครั้ง อย่างไรก็ตามการบินมีลักษณะไม่เหมือนกันในทุกกลุ่ม ตัวอย่างเช่นค้างคาวพัฒนาพังผืดระหว่างท้องแขนและนิ้วเพื่อจับอากาศในขณะที่นกงอกขนตามปลายนิ้วที่หลอมรวมกันซึ่งหมายความว่าค้างคาวสามารถขยับปีกแยกกันได้ในขณะที่นกต้องขยับเข้าหากัน แมลงบินเพียงแค่สร้างปีกจากโครงกระดูกภายนอกของพวกมัน
ดังนั้นวิวัฒนาการที่มาบรรจบกันสามารถบอกเราได้มากมายว่าการปรับตัวประเภทใดที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตอยู่รอดจากการทดลองและความยากลำบากทั้งหมดที่พวกเขาอาจเผชิญในสภาพแวดล้อมบางประเภท - สิ่งที่นักนิเวศวิทยาเรียกว่าสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่นในอเมริกาเหนือหนูจิงโจ้อาศัยอยู่ในทะเลทรายโซโนรันที่ซึ่งมันใช้เวลาทั้งวันที่แผดเผาในโพรงที่แห้งและเย็นและคืนทะเลทรายอันเย็นยะเยือกเพื่อรวบรวมเมล็ดพันธุ์พืชและแมลงเป็นครั้งคราวหากพวกมันสามารถหามันได้ ทุกคนในทะเลทรายต้องการที่จะกินพวกมันไม่ว่าจะเป็นหมาป่านกกะรางงูหางกระดิ่งนกเค้าแมว แต่จิงโจ้หนูนั้นเร็วและว่องไวด้วยขาหลังที่ทรงพลังและการได้ยินที่ไวมากซึ่งทั้งหมดนี้ช่วยให้รอดจากการข่วนอย่างยากลำบาก -food-chain Desert biome ไลฟ์สไตล์ และแม้ว่าหนูจิงโจ้จะไม่มีชีวิตที่น่าอิจฉา แต่ก็มีประสิทธิภาพ:สัตว์ฟันแทะอีกสองตัวบนโลก - หนูกระโดดออสเตรเลียในชนบทห่างไกลของออสเตรเลียและหนูกระโดดตัวน้อยที่เรียกว่าเจอร์โบอาซึ่งมีถิ่นกำเนิดในทะเลทรายของแอฟริกาเหนือเอเชียและตะวันออกกลางมีวิวัฒนาการแยกกันและยังคล้ายคลึงกันอย่างไม่น่าเชื่อ
นกที่บินไม่ได้และจีโนมิกส์
แต่วิวัฒนาการบรรจบกันเกิดขึ้นได้อย่างไร? นี่เป็นคำถามที่ยุ่งยากกว่าและการพัฒนาเครื่องมือทางพันธุกรรมในช่วง 20 ปีที่ผ่านมามีประโยชน์ในการแยกมันออกจากกัน ในการศึกษาในปี 2019 ที่ตีพิมพ์ใน Science นักวิจัยกลุ่มหนึ่งของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดได้ศึกษาถึงพัฒนาการของการบินไม่ได้ของนกซึ่งเป็นลักษณะของนกที่มีวิวัฒนาการมาหลายครั้งและวิธีการที่วิวัฒนาการดึงมันออกมาในนกเพนกวินในลักษณะเดียวกับที่ทำ ในนกกระจอกเทศ
นกที่บินไม่ได้หรือหนูแรทไม่สามารถบินได้ด้วยเหตุผลสองประการ: ที่ไหนสักแห่งตามเชื้อสายของพวกมันพวกมันสูญเสียกระดูกงูไป - กระดูกที่วิ่งในแนวตั้งฉากกับกระดูกหน้าอกในนกบินที่กล้ามเนื้อหน้าอกยึดติด - และพวกมันได้ลดแขนขาลง ตั้งแต่นกกีวีเกือบขาดไปจนถึงยังคงเห็นได้ชัด แต่มีขนาดลดลงในนกกระจอกเทศ
อย่างไรก็ตามมีหลายวิธีที่ลักษณะการบรรจบกันโดยเฉพาะสามารถพัฒนาได้
"ก่อนจีโนมิกส์เราสามารถใช้เครื่องมือในการพัฒนาเพื่อค้นหาว่ากลไกการพัฒนาที่เหมือนกันหรือต่างกันดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับฟีโนไทป์คอนเวอร์เจนท์หรือไม่ แต่ความคิดเกี่ยวกับระดับของการลู่เข้า - การกลายพันธุ์เดียวกันยีนเดียวกันหรือเส้นทางเดียวกัน - ได้พัฒนาขึ้นเป็นส่วนใหญ่ เพราะมันเป็นไปได้ที่จะมองหาจีโนมสำหรับสิ่งเหล่านี้ในตอนนี้ "Tim Sackton ผู้อำนวยการด้านชีวสารสนเทศศาสตร์จาก Harvard กล่าว "ตัวอย่างเช่นใน ratites เราสามารถแสดงให้เห็นว่าบริเวณเดียวกันของจีโนมที่ควบคุมตำแหน่งและเวลาที่ยีนแสดงออกนั้นมีวิวัฒนาการซ้ำ ๆ ในนกที่บินไม่ได้ แต่ดูเหมือนจะไม่เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ของนิวคลีโอไทด์เดียวกัน"
วิวัฒนาการที่แตกต่างกัน
และใช่เมื่อลักษณะบางอย่างมาบรรจบกันจากมุมที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงของโลกสิ่งมีชีวิตสิ่งที่ตรงกันข้ามก็เป็นจริงเช่นกันวิวัฒนาการที่แตกต่างกันคือกระบวนการที่กลุ่มจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งชนิดหรือสิ่งมีชีวิตเริ่มพัฒนาลักษณะที่แตกต่างกันโดยแยกออกเป็นสายพันธุ์ที่แยกจากกัน สิ่งนี้มักเกิดขึ้นเมื่อประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งถูกแยกออกจากกันทางภูมิศาสตร์และเมื่อเวลาผ่านไปพวกมันก็ปรับตัวให้เข้ากับเงื่อนไขของจุดใหม่ไม่ว่าจะเป็นแรงกดดันจากการปล้นสะดมที่เพิ่มขึ้นหรือปัจจัยที่ไม่เหมาะสมเช่นการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ
ตัวอย่างหนึ่งที่มีชื่อเสียงของวิวัฒนาการที่แตกต่างกันพบโดยCharles Darwinในการเดินทางไปยังหมู่เกาะกาลาปากอสในปี พ.ศ. 2379 "นกฟินช์ของดาร์วิน" ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในขณะนี้เป็นกลุ่มคนฟอกหนัง (ไม่ใช่ฟินช์ที่แท้จริง) ซึ่งอาศัยอยู่บนเกาะต่างๆใน หมู่เกาะ - ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพวกมันคือรูปร่างของจะงอยปากซึ่งเปลี่ยนไปในช่วงหลายชั่วอายุคนเนื่องจากอาหารเฉพาะที่มีให้สำหรับนกบนเกาะต่างๆ
ตอนนี้น่าสนใจ
โคอาล่าไม่ใช่มนุษย์เพียงตัวเดียวที่มีลายนิ้วมือ: ญาติใกล้ชิดของมนุษย์เช่นชิมแปนซีและกอริลล่าก็มีเช่นกัน แต่สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับมนุษย์และหมีโคอาล่าพิมพ์คือว่าพวกเขาเกือบจะเหมือนกันและดูเหมือนจะมีการพัฒนาอย่างเป็นอิสระ
