Évolution convergente

Évolution convergente d'une langue d'os mobile en dinosaures volants et ptérosaures. Source: Li Z, Zhou Z, Clarke JA, CC par 4.0, Wikimedia Commons

Qu'est-ce que l'évolution convergente?

La Évolution convergente C'est l'émergence de mécanismes évolutifs similaires dans deux lignées distantes ou plus, indépendamment. Généralement, ce modèle est observé lorsque les groupes impliqués sont soumis à des environnements, des microambientes ou des modes de vie similaires qui se traduisent par des pressions équivalentes sélectives.

Ainsi, les caractéristiques physiologiques ou morphologiques en question augmentent l'adéquation biologique (aptitude) et compétences compétitives dans de telles conditions. Lorsque la convergence se produit dans un environnement particulier, il peut être intuit qu'un tel trait est du type adaptatif. Cependant, des études ultérieures sont nécessaires qui vérifient la fonctionnalité du trait, grâce à des preuves qui soutiennent que, en fait, le aptitude de la population.

Parmi les exemples les plus notables d'évolution convergente, nous pouvons mentionner le vol en vertébrés, l'œil dans les vertébrés et les invertébrés, les formes fusiformes chez les poissons et les mammifères aquatiques, entre autres.

Convergence évolutive vs. parallélisme

Dans la littérature, il est habituel de trouver une distinction entre la convergence et le parallélisme. Certains auteurs utilisent la distance évolutive entre les groupes pour comparer pour séparer les deux concepts.

L'évolution répétée d'une caractéristique dans deux ou plusieurs groupes d'organismes est considérée comme un parallèle si des phénotypes similaires évoluent dans les lignées apparentées, tandis que la convergence implique l'évolution de caractéristiques similaires dans des lignées distinctes ou relativement distantes.

Une autre définition de la convergence et du parallélisme cherche à les séparer en termes de voies de développement impliquées dans la structure. Dans ce contexte, l'évolution convergente produit des caractéristiques similaires par différentes routes de développement, tandis que l'évolution parallèle le fait par des routes similaires.

Cependant, la distinction entre l'évolution parallèle et convergente peut être controversée et est encore compliquée lorsque nous descendons jusqu'à l'identification des bases moléculaires du trait en question. Malgré ces difficultés, les implications évolutives liées aux deux concepts sont substantielles.

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Convergence et divergence

Bien que la sélection favorise des phénotypes similaires dans des environnements similaires, ce n'est pas un phénomène qui peut être appliqué dans tous les cas.

Les similitudes, du point de vue de la morphologie, peuvent conduire les organismes à rivaliser les uns avec les autres. En conséquence, la sélection favorise la divergence entre les espèces qui coexistent localement, créant une tension entre les degrés de convergence et de divergence qui est attendue pour un habitat particulier.

Les individus qui sont proches et ont un chevauchement important de la niche, sont les concurrents les plus puissants, basés sur leur ressemblance phénotypique, ce qui les amène à exploiter les ressources de la même manière.

Dans ces cas, la sélection divergente peut conduire à un phénomène connu sous le nom de rayonnement adaptatif, où une lignée donne naissance à différentes espèces avec une grande diversité de papiers écologiques en peu de temps. Les conditions qui propient le rayonnement adaptatif englobent l'hétérogénéité environnementale, l'absence de prédateurs, entre autres.

Le rayonnement adaptatif et l'évolution convergente sont considérés comme deux côtés de la même "monnaie évolutive".

Quel niveau se produit la convergence?

En comprenant la différence entre la convergence évolutive et les parallèles, une question très intéressante se pose: lorsque la sélection naturelle favorise l'évolution de caractéristiques similaires, cela se produit sous les mêmes gènes, ou peut-il différents gènes et mutations impliquant qui se traduisent en phénotypes similaires?

Selon les preuves générées jusqu'à présent, la réponse aux deux questions semble être. Il y a des études qui soutiennent les deux arguments.

Bien que jusqu'à présent, il n'y a pas de réponse concrète à la raison pour laquelle certains gènes sont "réutilisés" dans l'avenir évolutif, il existe des preuves empiriques qui cherchent à élucider la question.

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Changements impliquant les mêmes gènes

Par exemple, il a été démontré que l'évolution répétée des temps de floraison dans les plantes, la résistance aux insecticides dans les insectes et la pigmentation des vertébrés et des invertébrés se sont produites par des changements qui impliquent les mêmes gènes les mêmes gènes.

Cependant, pour certaines caractéristiques, seul un petit nombre de gènes peuvent modifier le trait. Prenons le cas de la vision: les changements de vision des couleurs doivent nécessairement se produire dans les changements liés aux gènes Opsina.

En revanche, dans d'autres caractéristiques, les gènes qui les contrôlent sont plus nombreux. Dans les temps de floraison des plantes, environ 80 gènes interviennent, mais seuls des changements tout au long de l'évolution ont été mis en évidence dans quelques-uns.

Exemples d'évolution convergente

En 1997, Moore et Willmer se sont demandé à quel point le phénomène de convergence est courant.

Pour ces auteurs, cette question reste sans réponse. Ils soutiennent que, selon les exemples décrits jusqu'à présent, il existe des niveaux de convergence relativement élevés. Cependant, ils proposent qu'il existe encore une sous-estimation significative de la convergence évolutive chez les êtres organiques.

Le vol en vertébrés

Dans les êtres organiques, l'un des exemples les plus étonnants de convergence évolutive est l'apparition du vol en trois lignées de vertébrés: oiseaux, chauves-souris et ptérodactiles déjà éteints.

En fait, la convergence dans les groupes de vertébrés volants actuels va au-delà d'avoir des membres avant modifiés dans des structures qui permettent le vol.

Une série d'adaptations physiologiques et anatomiques est partagée entre les deux groupes, tels que la caractéristique d'avoir des intestins plus courts qui sont présumés, diminuer la masse de l'individu pendant le vol, ce qui le rend moins cher et plus affectif.

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Encore plus surprenant, différents chercheurs ont trouvé des convergences évolutives au sein des groupes de chauves-souris et d'oiseaux dans le domaine de la famille.

Par exemple, les chauves-souris de la famille Molossidae sont similaires aux membres de la famille Hirundinidae (hirondelles et associées) chez les oiseaux. Les deux groupes sont caractérisés par un vol rapide, à haute altitude, présentant des ailes similaires.

De même, les membres de la famille Nycteridae convergent dans plusieurs aspects avec des oiseaux passériformes (passériforme). Les deux volent à basse vitesse et ont la capacité de manœuvrer à l'intérieur de la végétation.

Aye-Aye et Rodents

Un exemple exceptionnel de convergence évolutive se trouve lors de l'analyse de deux groupes de mammifères: Aye-Aye et Scurel.

Aujourd'hui, Aye-Aye (Daubentonia madagascariensis) Il est classé comme un primate lémuriforme endémique de Madagascar. Son régime alimentaire inhabituel est essentiellement composé d'insectes.

Aye-Aye a des adaptations liées à leurs habitudes trophiques, telles que l'audition aiguë, un allongement du majeur et des dents avec incisive incisive.

En termes de prothèse, il ressemble à plusieurs aspects à celui d'un rongeur. Non seulement dans l'apparition des incisives, ils partagent également une formule dentaire extraordinairement similaire.

L'apparition entre les deux taxons est si frappante, que les premiers taxonmes ont classé Aye-Aye, ainsi que les autres écureuils, dans le genre Sciurus.

Les références

1. Doolittle, R. F. Évolution convergente: la nécessité d'être explicite. Tendances des sciences biochimiques.
2. Greenberg, G., & Haraway, m. M. Psychologie comparative: un manuel. Routier.