Evolução convergente

Evolução convergente de uma língua de osso móvel em dinossauros e pterossauros voadores. Fonte: Li Z, Zhou Z, Clarke JA, CC por 4.0, Wikimedia Commons

O que é evolução convergente?

O Evolução convergente É o surgimento de mecanismos evolutivos semelhantes em duas ou mais linhagens distantes, independentemente. Geralmente, esse padrão é observado quando os grupos envolvidos são submetidos a ambientes, microambientes ou modos de vida semelhantes que se traduzem em pressões equivalentes seletivas.

Assim, as características fisiológicas ou morfológicas em questão aumentam a adequação biológica (fitness) e habilidade competitiva em tais condições. Quando a convergência ocorre em um ambiente específico, pode ser intuído que essa característica é do tipo Adaptativo. No entanto, são necessários estudos subsequentes que verifiquem a funcionalidade da característica, através de evidências que apóiam que, efetivamente, o fitness da população.

Entre os exemplos mais notáveis ​​de evolução convergente, podemos mencionar o vôo em vertebrados, os olhos em vertebrados e invertebrados, formas fusiformes em peixes e mamíferos aquáticos, entre outros.

Convergência evolutiva vs. paralelismo

Na literatura, é comum encontrar uma distinção entre convergência e paralelismo. Alguns autores usam a distância evolutiva entre os grupos para comparar para separar os dois conceitos.

A evolução repetida de uma característica em dois ou mais grupos de organismos é considerada um paralelo se fenótipos semelhantes evoluem em linhagens relacionadas, enquanto a convergência envolve a evolução de características semelhantes em linhagens separadas ou relativamente distantes.

Outra definição de convergência e paralelismo busca separá -los em termos dos caminhos de desenvolvimento envolvidos na estrutura. Nesse contexto, a evolução convergente produz características semelhantes por diferentes rotas de desenvolvimento, enquanto a evolução paralela o faz por estradas semelhantes.

No entanto, a distinção entre evolução paralela e convergente pode ser controversa e é ainda mais complicada quando descemos até a identificação das bases moleculares da característica em questão. Apesar dessas dificuldades, as implicações evolutivas relacionadas a ambos os conceitos são substanciais.

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Convergência e divergência

Embora a seleção favorece fenótipos semelhantes em ambientes semelhantes, não é um fenômeno que pode ser aplicado em todos os casos.

As semelhanças, do ponto de vista da morfologia, podem levar aos organismos a competir entre si. Como conseqüência disso, a seleção favorece a divergência entre as espécies que coexistem localmente, criando uma tensão entre os graus de convergência e divergência que se espera para um habitat particular.

Indivíduos que estão próximos e têm uma sobreposição significativa do nicho, são os concorrentes mais poderosos, com base em sua semelhança fenotípica, o que os leva a explorar os recursos de uma maneira semelhante.

Nesses casos, a seleção divergente pode levar a um fenômeno conhecido como radiação adaptativa, onde uma linhagem dá origem a diferentes espécies com grande diversidade de papéis ecológicos em pouco tempo. As condições que propiciam a radiação adaptativa abrangem a heterogeneidade ambiental, ausência de predadores, entre outros.

Radiação adaptativa e evolução convergente são consideradas dois lados da mesma "moeda evolutiva".

Que nível ocorra convergência?

Ao entender a diferença entre convergência evolutiva e paralelos, surge uma pergunta muito interessante: quando a seleção natural favorece a evolução de características semelhantes, isso acontece nos mesmos genes, ou diferentes genes e mutações envolvem que se traduzem em fenótipos semelhantes?

De acordo com as evidências geradas até agora, a resposta para ambas as perguntas parece ser. Existem estudos que apóiam os dois argumentos.

Embora até agora não haja resposta concreta ao por que alguns genes são "reutilizados" no futuro evolutivo, há evidências empíricas que buscam elucidar o assunto.

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Mudanças envolvendo os mesmos genes

Por exemplo, foi demonstrado que a evolução repetida dos tempos de floração nas plantas, resistência a inseticidas em insetos e pigmentação em vertebrados e invertebrados ocorreu através de mudanças que envolvem os mesmos genes os mesmos genes.

No entanto, para certas características, apenas um pequeno número de genes pode alterar a característica. Vamos tomar o caso de vista: mudanças na visão de cores devem necessariamente ocorrer em mudanças relacionadas aos genes opsina.

Por outro lado, em outras características, os genes que os controlam são mais numerosos. Nos tempos de floração das plantas, cerca de 80 genes intervêm, mas apenas mudanças ao longo da evolução foram evidenciadas em alguns.

Exemplos de evolução convergente

Em 1997, Moore e Willmer se perguntaram o quão comum é o fenômeno da convergência.

Para esses autores, esta questão permanece sem resposta. Eles argumentam que, de acordo com os exemplos descritos até agora, existem níveis relativamente altos de convergência. No entanto, eles propõem que ainda exista uma subestimação significativa da convergência evolutiva em seres orgânicos.

O voo em vertebrados

Nos seres orgânicos, um dos exemplos mais surpreendentes de convergência evolutiva é a aparência do vôo em três linhagens de vertebrados: pássaros, morcegos e os pterodáteis já extintos.

De fato, a convergência nos grupos de vertebrados voadores atuais vão além de ter membros da frente modificados em estruturas que permitem o vôo.

Uma série de adaptações fisiológicas e anatômicas é compartilhada entre os dois grupos, como a característica de ter intestinos mais curtos que são presumidos, diminuindo a massa do indivíduo durante o vôo, tornando -o mais barato e mais afetivo.

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Ainda mais surpreendente, diferentes pesquisadores encontraram convergências evolutivas dentro dos grupos de morcegos e pássaros no campo da família.

Por exemplo, os morcegos da família Molossidae são semelhantes aos membros da família Hirundinidae (andorinhas e relacionados) em pássaros. Ambos os grupos são caracterizados por um vôo rápido, em grandes altitudes, exibindo asas semelhantes.

Da mesma forma, os membros da família Nycteridae convergem em vários aspectos com aves transeuseforais (transeundoiforme). Ambos voam em baixas velocidades e têm a capacidade de manobrar dentro da vegetação.

Aye-aye e roedores

Um excelente exemplo de convergência evolutiva é encontrado ao analisar dois grupos de mamíferos: Aye-Aye e Squirrels.

Hoje, sim-Aye (Daubentonia madagascariensis) É classificado como um primata lemuriforme endêmica de Madagascar. Sua dieta incomum é basicamente composta de insetos.

Aye-Aye tem adaptações relacionadas aos seus hábitos tróficos, como audiência aguda, um alongamento no dedo médio e dentes com incisivo incisivo.

Em termos de prótese, ela se assemelha a vários aspectos aos de um roedor. Não apenas na aparência dos incisivos, eles também compartilham uma fórmula dental extraordinariamente semelhante.

A aparição entre os dois táxons é tão impressionante, que os primeiros taxonomos classificaram Aye-Aye, junto com os outros esquilos, no gênero Sciurus.

Referências

1. Doolittle, r. F. Evolução convergente: a necessidade de ser explícito. Tendências em ciências bioquímicas.
2. Greenberg, g., & Haraway, M. M. Psicologia Comparativa: Um Manual. Routledge.