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 .
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.
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 pinneL' 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. |
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.
Una lumaca ( Anguis fragilis ), che è una delle lucertole .
Un anfisbene Amphisbaena alba (un altro gruppo di rettili)
A Cecilia ( Ichthyophis longicephalus ), che è uno degli anfibi .
Un planarian ( Bipalium sp. ), che fa parte dei Platelminti .
Un anguilla serpente ( Myrichthys ocellatus ), che fa parte del pesce .
Una murena ( Enchelycore schismatorhynchus ), che fa parte del pesce .
Un cetriolo di mare apodide ( Euapta godeffroyi ), che fa parte degli echinodermi .
Nemerta ( Lineus longissimus ), un verme.
La tendenza di molti gruppi di artropodi ad evolvere in una forma di granchio è chiamata " carcinizzazione " .
Granchio ( Cancer pagurus ), un granchio "classico" ( Brachyura clade )
Un " granchio reale " ( Lithodes santolla ), crostaceo anomurano
Un " granchio di porcellana " ( Pisidia longicornis ), del gruppo Galathea
Lomis hirta , specie isolata da un antico gruppo di crostacei anomurani
Un "granchio del cocco" ( Birgus latro ), infatti un paguro senza guscio
Pandinus imperator , uno scorpione
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 . |
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.
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 greggeCi sono anche somiglianze nel comportamento del branco di banchi di pesci, branchi di mammiferi, sciami di insetti e stormi di uccelli.
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.
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 umanaAlcune 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 .