Конвергентная эволюция – это независимое друг от друга развитие похожих органов или возможностей у организмов, которые биологически никак не связаны напрямую друг с другом. В качестве примера можно привести развивавшиеся параллельно глаза головоногих моллюсков и млекопитающих. А также способность летать у некоторых насекомых, птиц, летучих мышей и костистых рыб. Частота, с которой обнаруживаются признаки конвергентной эволюции у живых организмов на Земле, подтверждает гипотезу о том, что некоторые основные анатомические структуры и физиологические механизмы могут быть идентичными среди других форм жизни во Вселенной.
Физика и конвергентная эволюция
Одна из причин, по которой происходит конвергенция, заключается в том, что некоторые формы тела являются лучшими биологическими решениями основных проблем физики. Чтобы быстро и эффективно двигаться под водой, нужно гладкое тело с широким мускулистым хвостом. Или другими придатками для обеспечения движения вперед. Неудивительно, что киты напоминают рыб своим внешним обликом. Они, как и рыбы, имеют обтекаемую форму. У них есть мощный хвост и пара ласт, подобных передним плавникам. А в некоторых случаях даже спинной плавник вдоль спины.
Сто пятьдесят миллионов лет назад еще одно рыбоподобное существо плавало в океанах Земли. Хотя оно и вымерло 70 миллионов лет назад, найденные окаменелости костей позволили восстановить его внешний вид. Сохранившиеся скелеты не дают поводов сомневаться, что это существо было рептилией. Из-за его замечательного сходства с рыбой его называли Ихтиозавр (ichthyosaur). Или рыба-ящерица (по-гречески icthys – рыба, sauros – ящерица).
Да, параллельно эволюционировавшие животные могут выглядеть почти одинаково. Но легко доказать, что это совершенно разные существа. С очень непохожими между собой предками. Сходство по внешнему виду абсолютно не связано с их близким родством.
Другие примеры конвергенции
Изолированные на австралийском континенте сумчатые млекопитающие смогли процветать там в течение 150 миллионов лет. Однако в большинстве других частей света они исчезли. Поскольку конкуренция со стороны плацентарных млекопитающих оказалась слишком большой.
Австралия имеет хорошие условия для эволюции. И здесь появилось много разных сумчатых, заполнивших свои ниши. Сходство по внешнему виду между различными сумчатыми и плацентарными млекопитающими демонстрирует нам яркие примеры похожести. В Австралии есть свой волк – тасманский дьявол. Есть свои «коты» (Dasyurus) и «мыши» (Dasycercus). Есть «муравьеды» и «ленивцы». Летающий фаланджер (Petaurus breviceps) сравним с летающими белками. А вомбат (Vombatidae) – с обыкновенными свиньями. В Австралии даже есть свой сумчатый крот!
Конечно, сумчатые и плацентарные – это млекопитающие, имеющие общую родословную в не слишком отдаленном прошлом. Однако конвергентная эволюция может создавать сходство между совершенно несвязанными существами. Насекомые и птицы на древе эволюции находятся невероятно далеко друг от друга. Но с первого взгляда трудно описать разницу между птицей и гигантской молью. Они не сильно различаются по размеру. Обе не зависят от наличия нектара в цветах. И схожи способностью к парящим полетам.
Еще один замечательный пример – сходство между клювом утки (птицы) и клювом утконоса (млекопитающего). Оба существа получают пищу, просеивая грязь. Для реализации этой функции у них есть широкая сплюснутая морда. Она придает их головам сходство по внешнему виду.
Конвергенция у растений
Конвергенция не ограничивается животным царством. Растения, подверженные похожим внешним воздействиям, могут также напоминать друг друга в формах, которые они развили за миллионы лет эволюции. Сотни видов деревьев составляют три больших тропических леса мира. Однако даже специалисту часто сложно определить, к какому именно лесу относится тот или иной образец. Все деревья вырастают там до больших высот, не имеют ветвей на своих нижних стволах и имеют похожие листья и почти одинаковую кору.
В американских пустынях характерными растениями являются кактусы. Их стебли являются водохранилищами. Они покрыты защитными шипами и не имеют листьев. Очень похожим на кактусы по всем этим признакам являются Эуфорбия (молочай), растение родом из Африки. Но, несмотря на кактусоподобный внешний вид, оно близко с кактусами не связано.