En av de undervurderte fakta om evolusjon er at det finnes et begrenset antall effektive løsninger på noen utfordringer i naturen. Følgelig er det plausibelt at noen løsninger dukker opp uavhengig om og om igjen. Det er det konvergent evolusjon handler om.
Det er ved denne prosessen at ubeslektede dyr som okkuperer lignende økologiske nisjer ofte utvikler lignende adaptive egenskaper. Disse tilpasningsegenskapene kan utvikle seg hos to arter med titalls millioner år fra hverandre.
Husk for eksempel de slående likhetene mellom eldgamle sauropoder og moderne sjiraffer. Det kan også forekomme samtidig, som i tilfellet med dyr med lignende habitater på motsatte sider av planeten.
Et hot løsningseksempel på konvergent evolusjon
I det kalde vannet i havet rundt Antarktis har fisk en spesiell egenskap som gjør at de kan overleve ved svært lave temperaturer. Nøkkelen til dens overlevelse ble oppdaget av det vitenskapelige samfunnet på 1960-tallet: produksjonen av en type naturlig frostvæske.
Disse fiskene har utviklet seg til å produsere spesielle sukkerforankrede proteiner – glykoproteiner – som sirkulerer i blodet deres. Denne komponenten virker ved å redusere temperaturen litt der kroppsvæskene dine fryser i hjel. Disse glykoproteinene omgir hver ørsmå iskrystall og hindrer den i å vokse.
Strategien som beskrives er en av de mange geniale løsningene vi finner i naturen. En suksess i den evolusjonære prosessen. Et vidunder. Tenk nå på dette: naturen gjorde det ikke en gang, men minst to ganger.
Da fisk ble studert på den andre siden av jorden, i Arktis, fant forskerne også ut at de produserte frostvæskeproteiner. Imidlertid er genene som koder for frostvæskeproteiner – i nordlig og sørlig fisk – ganske forskjellige.
Dette faktum er ikke overraskende med tanke på at disse to fiskepopulasjonene divergerte lenge før hver utviklet frostvæskegenene og proteinene. Det er tydelig at det i begge populasjoner skjedde uavhengige episoder av molekylær evolusjon som forårsaket det samme funksjonelle resultatet.
Dette er et dramatisk eksempel på konvergent evolusjon. Konseptet er definert som prosessen der ubeslektede arter utvikler seg ved å utvikle lignende egenskaper for å tilpasse seg lignende habitatforhold.
Flagermus og hval har fordelene ved å være en god lytter
Flagermus deler en adaptiv egenskap med et ekstremt annerledes dyr, tannhvalen. Begge har utviklet et sofistikert sensorisk system k alt ekkolokalisering eller biosonar. I denne prosessen sender de ut lyder som spretter av objekter i nærheten og produserer et ekko. Begge dyrene utviklet evnen til å lytte til ekko og tolke dem for å orientere seg i flukt og navigasjon.
Flagermus produserer ultralyd –høyfrekvente lyder – fra strupehodet og sender det ut gjennom munnen eller nesen, mens hvaler passerer luft gjennom nesepassasjen for å drive ut vibrasjonene gjennom vevsfett k alt melon.
Interessant nok har denne samme strategien utviklet seg i to svært forskjellige miljøer: himmelen og havet. Enda mer overraskende er det at ekkolokalisering oppsto uavhengig i hver gruppe og gjøres av forskjellige mekanismer, men fungerer takket være de samme genetiske mutasjonene.
Vitenskapelige studier har vist at flaggermus og hval har opplevd de samme endringene i genet som er involvert i lydbehandling. Denne tilpasningen er det som gjør at hver av dem bedre kan høre ultralydfrekvensene som brukes til ekkolokalisering.
Ikke bare mennesker setter spor etter seg
Det antas at de fjerne forfedrene til mennesker trengte en pålitelig måte å gripe og manipulere verktøy på, og de utviklet fingeravtrykk.
Det er interessant at selv om fingeravtrykk er unike for hver enkelt av oss, er de ikke unike for menneskearten. Noen av våre primatslektninger, som sjimpanser og gorillaer, har dem også. Dette er imidlertid ikke overraskende, siden vi alle fikk dem fra vår felles stamfar.
Det er et annet dyr – et pungdyr – som utviklet dem på egen hånd: koalaen. Koalaer har fingeravtrykk veldig likt vårt. Analogt med menneskelige fingeravtrykk ser koala-fingeravtrykk ut til å være unike for hvert emne.
Vitenskapelige studier tyder på at koala-fingeravtrykk har utviklet seg nylig i deres evolusjonshistorie. Dette er fordi de fleste av deres nære slektninger ikke har dem. Det antas at utseendet kan være en tilpasning for å gripe og håndtere koalaens favorittmat, eukalyptusblader.
Kort sagt, enten det er å krysse himmelen, klatre i trær, grave jord eller pløye gjennom vann, finnes tilfeller av konvergent evolusjon i hele naturen, i mange forskjellige skalaer, og ikke bare i dyreriket. Det er også sett på planter!