Konvergence (evoluce)

Konvergentní evoluce je proces v biologii. Dochází k němu, když se u dvou druhů z nepříbuzných linií vyvinou stejné znaky nebo vlastnosti. Děje se tak proto, že žijí v podobném prostředí a musí vyvíjet řešení stejného druhu problémů.

K podobnosti znaků může dojít dvěma způsoby. Oba druhy mohly znak získat od společného předka. V tomto případě jsou struktury homologické. Příkladem je končetina čtyřnožce, která byla zděděna od raných čtyřnožců na přelomu devonu a karbonu, tedy asi před 360 miliony let. Na druhou stranu může jít v obou případech o nezávislé adaptace na podobné podmínky v jejich životním prostředí. V takovém případě jsou struktury analogické. Konvergentní evoluce vede k analogickým znakům.

Tyto dva rody sukulentních rostlin, Euphorbia a Astrophytum, jsou jen vzdáleně příbuzné. Nezávisle na sobě se sblížily na velmi podobném tvaru těla.

Příklady

Křídla: křídla hmyzu, ptáků, netopýrů a pterosaurů jsou si do jisté míry podobná. Zejména jsou všechna tenká a silná, s velkou plochou. Křídly lze mechanicky pohybovat pravidelným způsobem tak, aby vytvářela vztlak; a tak dále. V každém případě se křídla vyvíjela samostatně, takže jejich tvar odráží určité fyzické potřeby. Všichni tři větší živočichové mají izolaci a regulaci teploty, a tedy i vysokou rychlost metabolismu. Ten je nezbytný i pro let, který vyžaduje velké množství energie.
Oči: Jedním z nejznámějších příkladů konvergentní evoluce je oko s kamerou u hlavonožců (např. chobotnic), obratlovců (např. savců) a hlístic (např. mlžů). Jejich poslední společný předek měl jednoduchou fotorecepční skvrnu, ale řada procesů vedla k postupnému zdokonalování této struktury až k pokročilému kamerovému oku. Podobnost těchto struktur ve většině ohledů, navzdory složité povaze orgánu, ilustruje, jak mohou existovat některé biologické výzvy, které mají optimální řešení.
Nektarožrouti: Čtyři skupiny zpěvných ptáků z různých čeledí v různých zemích se specializují na požírání nektaru. Jsou to kolibříci (Trochilidae; Amerika), sluneční ptáci (Nectariniidae; Jižní Afrika), medojedi (Meliphagidae; Austrálie) a medojedi (Drepanididae; Havaj).^p224 Mají podobné přizpůsobení, protože všichni používají jazyk k pojídání nektaru ze středu květů.
Supi Starého a Nového světa pocházejí z různých, i když příbuzných rodin. Supi Starého světa pocházejí z čeledi Accipitridae, kam patří také orli, draci, káňata a jestřábi. Supi starého světa vyhledávají mršiny výhradně zrakem. Supi nového světa patří do čeledi Cathartidae a používají kromě zraku i pach. Oba jsou velcí, vznášející se ptáci, kteří se specializují na krmení mrtvých těl. Mají silný zobák, dlouhý krk bez peří, silné žaludeční kyseliny, rozsáhlou plodnici, která slouží k ukládání potravy při jídle, atd. Tyto znaky se vyvinuly nezávisle na sobě.
Tvar velkých, rychle se pohybujících vodních živočichů směřuje k torpédovitému tvaru: podobný tvar mají tuňáci, žraloci, delfíni, kosatky, ichtyosauři. Tento oblý tvar snižuje odpor vzduchu při pohybu vodou. Ploutve některých (ichtyosaurů, žraloků) se vyskytují na stejných místech těla. K tomuto tvaru dospěli z velmi odlišných výchozích bodů.
Způsob života šavlozubých koček se u savců vyvinul nezávisle na sobě nejméně pětkrát.

Příkladů konvergentní evoluce je velmi mnoho: je to důležitý rys evoluce.

Paralelně

Paralelopatie je zvláštní případ, kdy dvě nebo více linií s blízkým společným předkem získávají nezávisle na sobě stejný znak. U cichlidovitých ryb v jezeře Tanganika ve východní Africe se vyvinul stejný způsob krmení u šesti různých linií. U akalypterních mušek se stopkaté oči vyskytují nepravidelně a nezávisle na sobě. Tyto ryby zjevně zdědily genetickou schopnost mít takové oči. Tato schopnost je selektována pouze u některých linií. ^{p62, 225}

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je to konvergentní vývoj?

Odpověď: Konvergentní evoluce je proces v biologii, kdy se u dvou druhů z různých linií vyvinou stejné znaky nebo vlastnosti díky tomu, že žijí v podobném prostředí a musí vyvíjet řešení stejného druhu problémů.

Otázka: Proč dochází ke konvergentní evoluci?

Odpověď: Dochází k ní proto, že dva druhy žijí v podobném prostředí a musí vyvíjet řešení stejného druhu problémů.

Otázka: Jak může dojít k podobnosti znaků?

Odpověď: K podobnosti znaků může dojít dvěma způsoby. Oba druhy mohly znak získat původem od společného předka, nebo se může jednat o nezávislou adaptaci na podobné podmínky v jejich biotopu.

Otázka: Co jsou homologické struktury?

Odpověď: Homologní struktury jsou struktury, které jsou podobné, protože oba druhy získaly tento znak od společného předka.

Otázka: Uveďte příklad homologické struktury.
Odpověď: Příkladem homologické struktury je končetina čtyřnožce, která byla zděděna od raných čtyřnožců na přelomu devonu a karbonu, tedy asi před 360 miliony let.

Otázka: Co jsou analogické struktury?

Odpověď: Analogické struktury jsou struktury, které jsou si podobné, protože jsou nezávislými adaptacemi na podobné podmínky v jejich prostředí.

Otázka: K čemu vede konvergentní evoluce?

Odpověď: Konvergentní evoluce vede k analogickým rysům.