33.7: Ewolucja konwergentna

Ewolucja kształtuje cechy organizmów w czasie, zapewniając, że są one przystosowane do środowiska, w którym żyją. Czasami presja selekcyjna prowadzi do wzrostu podobnych, ale niepowiązanych adaptacji w organizmach, które nie mają niedawnych wspólnych przodków, proces znany jako ewolucja konwergentna.

Struktury, które powstają w wyniku ewolucji zbieżnej, nazywane są strukturami analogicznymi. Są podobne pod względem funkcji, nawet jeśli różnią się budową. Co więcej, struktury mogą być analogiczne, a jednocześnie zawierać cechy homologiczne – te odziedziczone po wspólnym przodku. Ptaki i nietoperze mają analogiczne skrzydła, ale kości kończyn przednich w ich skrzydłach są homologiczne, zaadaptowane od odległego czterokończynowego przodka. Z drugiej strony skrzydła motyli są analogiczne do skrzydeł ptaków i nietoperzy, ale nie są homologiczne.

Czasami jest to jasne, gdy dwa organizmy mają wspólne cechy w wyniku zbieżnej ewolucji, jak w przypadku skrzydeł ptaków, nietoperzy i motyli, ale innym razem jest to mniej oczywiste. Aby ustalić, czy cechy są analogiczne, a zatem są wynikiem ewolucji konwergentnej, czy homologiczne i są wynikiem wspólnego pochodzenia, naukowcy mogą zbadać sekwencje DNA badanych organizmów.

Delfiny i wiele nietoperzy używa echolokacji do nawigacji i polowania. Dane dotyczące sekwencji DNA wskazują, że gen Prestin, który koduje białko w ślimaku ssaków, co do którego przypuszczalnie nadaje słuch o wysokiej częstotliwości, ewoluował w sposób zbieżny u mniej spokrewnionych nietoperzy i w podobny sposób u delfinów.

Strukturalnie podobne toksyny i jady u różnych gatunków stanowią kolejny przykład, w którym dane dotyczące sekwencji DNA mają kluczowe znaczenie dla określenia, czy cecha jest analogiczna, czy homologiczna.