Convergencia escalable

La evolución convergente es el resultado de mecanismos escalables que conducen al efectivo , sujetos a las mismas limitaciones ambientales ( nichos ecológicos similares) para adoptar varias características independientes fisiológicas , morfológicas , a veces conductuales similares. De manera más general, este término también se aplica a la evolución de otros sistemas adaptativos como grupos humanos o civilizaciones .

Evolución convergente en biología

En biología evolutiva , la convergencia u homoplasia es la presencia en dos especies de caracteres análogos , de la misma adaptación, pero que no se ha heredado de un antepasado común. Es el resultado de dos evoluciones independientes en el mismo tipo de entorno . Por lo tanto, no debe confundirse con la simmplesiomorfia que designa, por el contrario, una similitud debida a un antepasado común.

La convergencia evolutiva se interpreta como el resultado de una evolución hacia la misma respuesta dentro de dos taxones sujetos al mismo problema adaptativo , ya sea una presión de selección natural o sexual .

En algunos casos, las diferencias entre dos especies convergentes pueden ser bastante pequeñas a primera vista y dar lugar a errores de clasificación filogenética . Así, no fue hasta 1693 que el naturalista John Ray estableció que los cetáceos sí pertenecían a la clase de mamíferos a pesar de un fuerte parecido con los peces debido a evoluciones convergentes que llevaron, en ambos casos, a una adaptación al medio acuático.

Además, sin embargo, no se debe confundir la evolución convergente con la evolución paralela : de hecho, si los dos tipos se parecen entre sí en la medida en que reflejan las evoluciones de organismos que desarrollan características similares, la evolución paralela explica la evolución de organismos en lugares idénticos. y condiciones al mismo tiempo, mientras que la evolución convergente explica la evolución de organismos en diferentes lugares, condiciones y períodos de tiempo.

Algunos ejemplos de características convergentes vinculadas a la adaptación

Una de las principales fuentes de adaptaciones convergentes está ligada al lugar que ocupan las especies en la cadena alimentaria . En la parte inferior de la cadena, los herbívoros desarrollan un sistema digestivo muy específico que les permite digerir las fibras vegetales . La ingesta baja en calorías de sus alimentos los obliga a pasar más tiempo comiendo y a tener intestinos más largos. También encontramos entre los depredadores evoluciones convergentes ligadas a las especificidades del ecosistema y a la técnica de caza (al acecho, a la carrera, etc. ): dentro de las aves ( rapaces nocturnas), mamíferos acuáticos (cetáceos) o mamíferos voladores ( murciélagos). ) encontramos así capacidades de ecolocalización que han aparecido de forma independiente.

Morfologías convergentes: las aletas

La hidrodinámica forma y las aletas aparecido en muchos animales de una manera completamente independiente: es evidente que en los peces , al igual que con el tiburón , y en ictiosaurios ( marinos reptiles han extinguido), sino también en las tortugas marinas y pingüinos pájaros. , Así como en tres diferentes órdenes entre los mamíferos acuáticos: carnívoros (dos veces: en pinnípedos , incluidos los leones marinos , y en algunas nutrias) relacionados con los perros, cetáceos (como los delfines mulares ) relacionados con el hipopótamo y sirenios relacionados con el elefante . Esta evolución morfológica análoga está relacionada con el hecho de que la fuerza de arrastre ejercida por el agua sobre un cuerpo en movimiento se reduce para perfiles en forma de ojiva . Dado que todas estas especies están sujetas a la misma restricción hidromecánica , cada una de ellas ha evolucionado hacia una solución adaptativa muy similar al problema del movimiento en un medio acuático. Este mecanismo fue designado por el premio Nobel Jacques Monod con el nombre de teleonomía en su obra “ Le Chance et la Necessité ”.

El arenque es una espina de pescado .	Los ictiosaurios eran reptiles .	Los pingüinos de barbijo son de aves acuáticas.	Las ballenas pertenecen al suborden Cétancodontes , que también incluye a los hipopótamos .	Los sirenianos ( dugongos ) constituyen un orden propio.

Morfologías convergentes: la desaparición de extremidades

Ciertos estilos de vida hacen que las extremidades sean superfluas, su desaparición facilita el deslizamiento en madrigueras, bajo humus o en laberintos rocosos. Por lo tanto, una gran cantidad de animales no emparentados han evolucionado hacia la forma de “serpiente” (o “gusano” ) sin formar parte de este grupo.

Un caracol ( Anguis fragilis ), que es uno de los lagartos .
Un anfisbeno Amphisbaena alba (otro grupo de reptiles)
Una Cecilia ( Ichthyophis longicephalus ), que es uno de los anfibios .
Una planaria ( Bipalium sp. ), Que forma parte de Plathelminthes .
Una anguila serpiente ( Myrichthys ocellatus ), que forma parte del pez .
Una morena ( Enchelycore schismatorhynchus ), que forma parte del pez .
Un pepino de mar apodido ( Euapta godeffroyi ), que forma parte de los equinodermos .
Nemerta ( Lineus longissimus ), un gusano.

Morfologías convergentes: carcinización

La tendencia de muchos grupos de artrópodos a evolucionar en forma de cangrejo se llama " carcinización " .

Cangrejo ( Cancer pagurus ), un cangrejo "clásico" (clado Brachyura )
Un " cangrejo real " ( Lithodes santolla ), crustáceo anomur
Un " cangrejo de porcelana " ( Pisidia longicornis ), del grupo Galathea
Lomis hirta , especie aislada de un antiguo grupo de crustáceos anomurinos
Un "cangrejo de los cocoteros" ( Birgus latro ), de hecho un cangrejo ermitaño sin caparazón
Pandinus imperator , un escorpión
Chelifer cancroides , un pseudoescorpión

Otros ejemplos de morfologías convergentes

Además del ejemplo ilustrado anteriormente, hay muchos otros ejemplos de convergencia evolutiva:

La comparación de los marsupiales de Oceanía con los mamíferos placentarios del resto del mundo revela casos típicos de evolución convergente: encontramos así un " lobo marsupial ", muy parecido a cánidos como el lobo , o " ratones marsupiales " cuya morfología evoca fuertemente el de los ratones , etc.

El lobo de Tasmania se parecía al perro cuyo tiene la morfología, pero es un marsupial .	El chacal dorado ( Canis aureus ) es un verdadero canino de la clase de mamíferos placentarios .

Como otros ejemplos de convergencia evolutiva entre mamíferos placentarios y marsupiales, también destacamos el gato marsupial para pequeños felinos como el gato doméstico , la falange voladora con la ardilla voladora pero también el Thylacosmilus con el smilodon , dos depredadores prehistóricos con caninos de largo.

En aves , podemos observar una evolución convergente llamativa entre el cóndor (de la familia cathartidae ) y por ejemplo el buitre leonado (de la familia Accipitridae ). Estas dos familias de carroñeros ocupan un mismo nicho ecológico, han desarrollado características físicas similares: cuellos largos y cabezas descubiertas aptas para la carnicería de cadáveres, o alas grandes aptas para deslizarse en busca de alimento.
La morfología similar de las patas delanteras del topo (mamífero) y del grillo topo (insecto) es una adaptación convergente a la vida excavadora. El topo y el grillo topo tienen patas delanteras grandes y poderosas para cavar en la tierra, pero estas dos especies no pertenecen en absoluto a la misma familia y ni siquiera a la misma clase. Dentro de los mamíferos, encontramos varios ejemplos de convergencias evolutivas para una forma de vida excavadora: los lunares dorados (crisocloridos) están en realidad bastante distantes de los lunares ( tápidos ) y los lunares marsupiales ( notórctidos ) están incluso filogenéticamente más cerca de los koalas y de los canguros a los lunares.
En hipopótamos y cocodrilos , los ojos y las fosas nasales se colocan en la parte superior del cráneo, lo que les permite ver y respirar mientras se mueven bajo la superficie del agua. Este rasgo morfológico no se hereda de un antepasado común, sino que ha evolucionado de forma independiente en estos reptiles y mamíferos .
En los insectos , un buen ejemplo de evolución convergente lo proporciona el parecido morfológico entre la mantispa y la mantis religiosa . También podemos citar una extraordinaria convergencia evolutiva entre Lepidoptera Papilionidae y Lepidoptera Epicopeiidae .
Los ostrácodos , los bivalvos y los braquiópodos , son animales que viven dentro de un caparazón rígido de bivalvos, mientras que pertenecen a tres ramas separadas (respectivamente, artrópodos , moluscos y braquiópodos).
Las plantas acuáticas se asemejan a las algas de diferentes phylla por su morfología por convergencia evolutiva a la vida acuática. La adaptación apareció de forma independiente en determinadas angiospermas terrestres que partieron secundariamente para conquistar aguas dulces ( potamogetonaceae , hydrocharitaceae , utriculares , etc.) o incluso aguas marinas ( zosteraceae , posidoniaceae ).
Las suculentas o suculentas se adaptan a los climas y suelos más secos. Provienen de la convergencia de familias muy diversas: cactus , aizoaceae , euphorbiaceae , portulacaceae , asclepiadaceae , composites , etc.
La forma aerodinámica y las alas son un ejemplo de evolución convergente que se encuentra en aves , pterosaurios y murciélagos (ver tabla opuesta a la derecha). Este conocido ejemplo es también, con el de la hidrodinámica representada por el delfín , el ictiosaurio y el tiburón , que tiene una morfología similar, uno de los ejemplos que mejor ilustra el fenómeno.

Fisiologías convergentes

Las adaptaciones de la dermis , de la epidermis al medio ambiente son ejemplos sorprendentes de convergencias evolutivas entre muchos taxones, incluso distantes. La acumulación de grasa subcutánea ha ocurrido en múltiples taxones de especies expuestas al frío, especialmente en ambientes acuáticos (focas, cetáceos), por el contrario la exposición al aire frío resultó en una presión de selección hacia un pelaje grueso y aislante: oso polar , leopardo de las nieves , zorro polar , liebre ártica , etc.

Los dos tipos de ojos en el cristalino de los vertebrados (en la retina invertida) y los cefalópodos (retina directa) son adaptaciones convergentes a la visión.

Los cuernos de rinocerontes y ceratopsianos (incluido Triceratops ) representan otro caso de convergencia evolutiva.

Convergencia de comportamiento

Evolución convergente de la eusocialidad

Podemos encontrar el fenómeno de la convergencia evolutiva a escala de sociedades animales. Las colonias de insectos sociales y ratas topo sin pelo tienen una forma análoga de organización llamada eusocialidad , que incluye una reina, criadores y trabajadores estériles.

Comportamiento de rebaño

También hay similitudes en el comportamiento de manada de bancos de peces, manadas de mamíferos, enjambres de insectos y bandadas de pájaros.

Convergencias evolutivas en la especie humana

Convergencias evolutivas en genética humana

La herencia genética , que difiere levemente según los grupos humanos, puede presentar la marca de homoplasias. Un ejemplo es la capacidad de digerir la lactosa . Si bien la mayoría de la población mundial es intolerante a la lactosa en la edad adulta, los grupos étnicos que practican tradicionalmente el ganado siguen siendo tolerantes a la lactosa . Esta tolerancia está muy extendida, por un lado, en las poblaciones europeas donde se practica la cría desde el Neolítico y, por otro lado, en las poblaciones pastoriles africanas . Sin embargo, las mutaciones genéticas que hacen que las poblaciones europeas sean tolerantes a la lactosa son diferentes de las de las poblaciones africanas. Estos dos tipos de mutaciones se consideran un ejemplo de convergencia en la evolución del genoma humano.

Evolución convergente en las ciencias sociales

El concepto de convergencia evolutiva es parte del paradigma evolutivo del estudio de las sociedades humanas . En enfoques darwinianos o incluso adaptacionistas en este campo , los casos de convergencia reflejan las similares presiones de selección a las que están sujetos los grupos humanos.

Convergencias evolutivas en la historia humana

Ciertas técnicas fueron inventadas de forma independiente por varias civilizaciones sin poder demostrar que habían sido transmitidas por civilizaciones anteriores. Este es el caso de la escritura que apareció de forma independiente en las civilizaciones sumerias alrededor del 3000 a. C. J.-C. , chino alrededor del 1300 a. C. AD y precolombino alrededor del 650 a. C. AD . También es posible citar el caso de las matemáticas y la astronomía que fueron inventadas independientemente por las civilizaciones euroasiática y precolombina .

Notas y referencias

http://www.sciencedaily.com/articles/c/convergent_evolution.htm
(in) (in) Patsy A. McLaughlin y Rafael Lemaitre, " Carcinización en el Anomura: ¿realidad o ficción? I. Evidencia de la morfología de adultos ” , Contribuciones a la zoología , vol. 67, n o 21997, p. 79–123 ( DOI 10.1163 / 18759866-06702001 , lea en línea [ archivo de7 de julio de 2012] ) PDF
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