Convergenza scalabile

L' evoluzione convergente è il risultato di meccanismi scalabili che portano di cassa , soggetti agli stessi vincoli ambientali ( nicchie ecologiche simili) ad adottare diverse caratteristiche indipendenti fisiologiche , morfologiche , talvolta comportamentali simili. Più in generale, questo termine si applica anche all'evoluzione di altri sistemi adattativi come i gruppi umani o le civiltà .

Evoluzione convergente in biologia

In biologia evoluzionistica , convergenza o omoplasia è la presenza in due specie di caratteri analoghi , dello stesso adattamento, ma che non sono stati ereditati da un antenato comune. Risulta da due evoluzioni indipendenti nello stesso tipo di ambiente . Non va quindi confusa con la sempliciomorfia che designa, al contrario, una somiglianza dovuta ad un antenato comune.

La convergenza evolutiva è interpretata come il risultato di un'evoluzione verso la stessa risposta all'interno di due taxa soggetti allo stesso problema adattativo , sia esso una pressione di selezione naturale o sessuale .

In alcuni casi, le differenze tra due specie convergenti possono essere piuttosto piccole a prima vista e portare a errori di classificazione filogenetica . Fu quindi solo nel 1693 che il naturalista John Ray stabilì che i cetacei appartenevano effettivamente alla classe dei mammiferi nonostante una forte somiglianza con i pesci a causa di evoluzioni convergenti che portarono, in entrambi i casi, ad un adattamento all'ambiente acquatico.

Inoltre, però, non si deve confondere l'evoluzione convergente con quella di evoluzione parallela  : infatti, se i due tipi si assomigliano in quanto rispecchiano le evoluzioni di organismi che sviluppano caratteristiche simili, l'evoluzione parallela tiene conto dell'evoluzione di organismi in luoghi identici e condizioni allo stesso tempo, mentre l'evoluzione convergente spiega l'evoluzione degli organismi in luoghi, condizioni e periodi di tempo diversi.

Alcuni esempi di caratteristiche convergenti legate all'adattamento

Una delle principali fonti di adattamenti convergenti è legata al posto occupato dalle specie nella catena alimentare . Alla base della catena, gli erbivori sviluppano un sistema digestivo molto specifico che consente loro di digerire le fibre vegetali . Il basso apporto calorico del loro cibo li costringe a passare più tempo a mangiare e ad avere un intestino più lungo. Troviamo anche tra i predatori evoluzioni convergenti legate alle specificità dell'ecosistema e alla tecnica di caccia (alla vedetta, in fuga,  ecc. ): all'interno degli uccelli ( rapaci notturni), dei mammiferi acquatici (cetacei) o dei mammiferi volanti ( pipistrelli ) troviamo così capacità di ecolocalizzazione che sono apparse indipendentemente.

Morfologie convergenti: le pinne

L' idrodinamica forma e le pinne apparsi in molti animali in un modo del tutto indipendente: ovviamente in pesce , come con lo squalo , e in ittiosauri ( marine rettili ora estinto), ma anche in tartarughe marine e pinguini uccelli. Così come in tre diversi ordini tra i mammiferi acquatici: carnivori (due volte: nei pinnipedi , tra cui i leoni marini , e in alcune lontre) legati ai cani, cetacei (come i tursiopi ) legati all'ippopotamo e ai sirenidi legati all'elefante . Questa analoga evoluzione morfologica è legata al fatto che la forza di trascinamento esercitata dall'acqua su un corpo in movimento è ridotta per profili a forma di ogiva . Poiché tutte queste specie sono soggette allo stesso vincolo idromeccanico , ciascuna di esse si è evoluta verso una soluzione adattativa molto simile al problema del movimento in un ambiente acquatico. Questo meccanismo è stato designato dal premio Nobel Jacques Monod con il nome di teleonomia nella sua opera “  Le Chance et la Necessité  ”.

L' aringa è un pesce osseo . Gli ittiosauri erano rettili . I pinguini sottogola sono
degli uccelli acquatici.
Le balene appartengono al sottordine Cétancodontes , che comprende anche gli ippopotami . I Sirenidi ( dugongo ) costituiscono un ordine di loro.
Herringadultkils.jpg Stenopterygius BW.jpg Pinguino.jpg Spotteddolphin1.jpg Dugong.jpg
Morfologie convergenti: la scomparsa degli arti

Alcuni stili di vita rendono superflui gli arti, la loro scomparsa rende più facile infilarsi nelle tane, sotto l'humus o nei labirinti rocciosi. Pertanto, un gran numero di animali non imparentati si è evoluto nella forma "serpente" (o "verme" ) senza far parte di questo gruppo.

Morfologie convergenti: cancerizzazione

La tendenza di molti gruppi di artropodi ad evolvere in una forma di granchio è chiamata carcinizzazione  " .

Altri esempi di morfologie convergenti

Oltre all'esempio illustrato sopra, ci sono molti altri esempi di convergenza evolutiva:

Il lupo della Tasmania sembrava il cane di cui...

ha la morfologia, eppure è un marsupiale .

Lo sciacallo dorato ( Canis aureus ) è un vero cane

dalla classe dei mammiferi placentati .

Thylacinus.jpg Sciacallo dorato sa02.jpg
Fisiologia convergente

Gli adattamenti del derma , dell'epidermide all'ambiente sono esempi eclatanti di convergenze evolutive tra molti taxa, anche distanti. L'accumulo di grasso sottocutaneo si è verificato in più taxa di specie esposte al freddo, soprattutto in ambienti acquatici (foche, cetacei), viceversa l'esposizione all'aria fredda ha determinato una pressione selettiva verso un mantello spesso e isolante: orso polare , leopardo delle nevi , volpe polare , lepre artica , ecc.

I due tipi di occhi nel cristallino dei vertebrati (nella retina invertita) e dei cefalopodi (retina diretta) sono adattamenti convergenti alla vista.

Le corna dei rinoceronti e dei Ceratopsi (compreso il Triceratopo ) rappresentano un altro caso di convergenza evolutiva.

Convergenza comportamentale

Evoluzione convergente dell'eusocialità

Possiamo trovare il fenomeno della convergenza evolutiva alla scala delle società animali. Le colonie di insetti sociali e le talpe senza pelo hanno una forma di organizzazione analoga chiamata eusocialità , che include una regina, allevatori e lavoratori sterili.

Comportamento del gregge

Ci sono anche somiglianze nel comportamento del branco di banchi di pesci, branchi di mammiferi, sciami di insetti e stormi di uccelli.

Convergenze evolutive nella specie umana

Convergenze evolutive nella genetica umana

Il patrimonio genetico , che differisce leggermente a seconda dei gruppi umani, può presentare il segno delle omoplasie. Un esempio è la capacità di digerire il lattosio . Mentre la maggior parte della popolazione mondiale è intollerante al lattosio da adulta, i gruppi etnici che praticano tradizionalmente il bestiame rimangono tolleranti al lattosio . Questa tolleranza è diffusa principalmente da un lato nelle popolazioni europee dove l' allevamento è stato praticato fin dal Neolitico e dall'altro nelle popolazioni pastorali africane . Tuttavia, le mutazioni genetiche che rendono le popolazioni europee tolleranti al lattosio sono diverse da quelle delle popolazioni africane. Questi due tipi di mutazioni sono considerati un esempio di convergenza nell'evoluzione del genoma umano.

Evoluzione convergente nelle scienze sociali

Il concetto di convergenza evolutiva fa parte del paradigma evolutivo dello studio delle società umane . Negli approcci darwiniani o addirittura adattamentisti in questo campo , i casi di convergenza riflettono le analoghe pressioni selettive a cui sono sottoposti i gruppi umani.

Convergenze evolutive nella storia umana

Alcune tecniche sono state inventate indipendentemente da più civiltà senza poter dimostrare che fossero state trasmesse da civiltà precedenti. È il caso della scrittura apparsa indipendentemente nelle civiltà sumeriche intorno al 3000 aC. J.-C. , cinese intorno al 1300 a.C. d.C. e precolombiano intorno al 650 a.C. DC . È anche possibile citare il caso della matematica e dell'astronomia che furono inventate indipendentemente dalle civiltà eurasiatica e precolombiana .

Note e riferimenti

  1. http://www.sciencedaily.com/articles/c/convergent_evolution.htm
  2. (in) (in) Patsy A. McLaughlin e Rafael Lemaitre, "  Carcinization in the Anomura - fact or fiction? I. Evidenze dalla morfologia dell'adulto  ” , Contributions to Zoology , vol.  67, n .  21997, pag.  79–123 ( DOI  10.1163 / 18759866-06702001 , leggi online [ archivio di7 luglio 2012] ) PDF
  3. Etienne Patin, Lluis Quintana-Murci, un esempio di convergenza evolutiva, la digestione del latte nell'uomo , Science in the present, Encyclopédie Universalis (2008), p.90
  4. Sarah H. Tishkoff & al., Adattamento convergente della persistenza della lattasi umana in Africa e in Europa , Nat. Genet., Vol. 39 (2007)
  5. (in) prospettiva: l'evoluzione culturale umana è darwiniana? Prove riviste dal punto di vista dell'origine delle specie. , Centro nazionale per le informazioni sulla biotecnologia, Biblioteca nazionale di medicina degli Stati Uniti , gennaio 2004; 58 (1): 1-11.

Vedi anche

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