Evolusi konvergen adalah ketika organisma yang berbeza secara bebas berkembang sifat yang sama.
Sebagai contoh, jerung dan ikan lumba-lumba kelihatan agak serupa walaupun tidak sama sekali. Jerung adalah ikan bertelur dengan keupayaan maut untuk menghidu darah di dalam air, manakala lumba-lumba adalah mamalia yang ingin tahu yang menavigasi dengan membuat bunyi klik dan mendengar gema mereka. Perbezaan itu tidak terlalu mengejutkan, memandangkan leluhur umum yang kedua bersama ini berenang di laut sekitar 290 juta tahun yang lalu.
Dari leluhur yang kuno itu, satu keturunan ditaburkan di darat dan berkembang menjadi mamalia, termasuk serigala Pakicetus, yang kemudiannya akan kembali kepada air dan berkembang menjadi paus dan ikan lumba-lumba. Satu lagi keturunan tinggal di lautan, menjalani tweak untuk menjadi hiu moden. Namun, walaupun di laluannya yang berliku, kedua-dua haiwan itu berakhir dengan niche evolusi yang sama: perenang yang diselaraskan dengan sirip kulit licin dan mengiris air yang sesuai untuk mengejar mangsa.
Setiap habitat bumi memberikan cabaran sendiri. Kadang-kala, spesies yang berbeza mengembangkan penyelesaian yang sama dengan masalah yang sama. Para ahli biologi memanggil proses ini - apabila dua organisme berkongsi ciri-ciri yang mereka tidak sama-sama mewarisi dari nenek moyang yang sama - evolusi yang konvergen.
Konvergen vs evolusi yang berbeza
Contoh-contoh klasik evolusi, seperti finch Darwin, menunjukkan proses yang bertentangan: evolusi yang berbeza. Dipopulerkan pada tahun 1800-an oleh mubaligh dan naturalis Amerika, J. T. Gulick, istilah ini menerangkan satu spesies tunggal menjadi banyak yang sesuai dengan peranan yang berbeza dalam suasana tertentu. Di antara burung galaksi Galápagos, contohnya, bentuk paruh berubah (atau diverged) agar lebih sesuai dengan jenis makanan yang terdapat di berbagai pulau.
Sebaliknya, evolusi konvergen berlaku apabila spesies bermula berbeza dan kemudian tumbuh lebih hampir sama. Sebagai contoh, bayangkan anda akan membuang pelbagai jenis burung kakak tua dan burung toucan ke pulau yang sama. Individu-individu yang mempunyai cawan yang tidak cekap kerana serangga yang mengalir boleh menjadi lapar dan mati tanpa melewati gen-badak mereka kepada anak-anak. Tetapi burung kakak tua dan toucan cukup beruntung untuk memiliki payung yang lebih berjaya merebut bug, akan bertahan dan melepaskan gen untuk mereka yang menangkap bug. Generasi kemudian, keturunan kedua-dua spesies boleh menumpuk pada bentuk paruh yang sama, kerana ia adalah reka bentuk yang paling berjaya untuk hidup di habitat itu.
Konsep yang mendasari evolusi konvergen dapat dikesan kembali kepada Richard Owen, ahli biologi Inggeris yang, walaupun meragukan teori evolusi Darwin, pada pertengahan 1800-an menunjukkan perbezaan antara haiwan dengan bahagian-bahagian tubuh yang dibina sama (homolog) dan bahagian-bahagian tubuh yang hanya mempunyai tujuan yang sama (analogi). Contoh sirip lumba-lumba dan tangan manusia, misalnya, adalah homolog kerana mereka mempunyai struktur tulang yang sama, walaupun fungsi mereka menyimpang sejak nenek moyang kita yang terakhir. Sebaliknya, sirip lumba-lumba itu adalah analog pada sirip yu - mereka mempunyai tujuan yang sama tetapi bentuk yang berbeza kerana mereka berubah secara bebas (dan konvergen).
Contoh evolusi konvergen
Contoh-contoh evolusi konvergen berlimpah, tetapi mereka paling mudah dilihat dalam spesies haiwan biasa. Sebagai contoh, panda raksasa mempunyai bahagian tubuh yang menyerupai ibu jari, yang digunakan haiwan untuk menggenggam buluh, seperti ahli biologi Stephen Jay Gould yang menggambarkan dalam Menggabungkan Majalah Alam pada tahun 1970-an. Kedua-dua manusia dan gurita mempunyai mata seperti kamera dengan iris, kanta dan retina - semua bahagian penting alat pengimejan. Dan kedua kelawar dan burung mempunyai sayap.
Seperti yang serupa dengan ciri-ciri ini, kelihatan lebih dekat mendedahkan asal-usulnya yang bebas. Panda panda, dengan lima digitnya dan tulang jitu seperti tulang jempol, dari janggutnya, tidak kelihatan seperti tangan manusia. Itu masuk akal, memandangkan primat itu berkembang pesatnya kira-kira 50 juta tahun yang lalu manakala pandas melakukannya kurang dari 20 juta tahun yang lalu (dan nenek moyang kita yang terakhir hidup 65 juta hingga 90 juta tahun yang lalu). Begitu juga, pendawaian unik mata sotong bermakna mereka kekurangan bintik-bintik buta. Dan manakala sayap burung lebih mirip dengan "lengan," sayap kelawar kelihatan lebih seperti "tangan" dengan jari-jari berputar. Untuk menggunakan kategori Owen, ini adalah sama, bukan homolog, bahagian badan.
Pemandu evolusi konvergen adalah adanya peranan khusus yang ditawarkan oleh alam sekitar. Lautan memancarkan pemangsa yang cepat berenang, adakah mereka jerung atau ikan lumba-lumba. Langit memerlukan selebaran, dan makhluk yang hidup atau berurusan dengan pepohonan perlu dapat merebut cawangan dengan ekor, tangan atau kuku.
Salah satu contoh zaman moden yang paling dramatik adalah dua kumpulan haiwan yang menyerupai: mamalia marsupial Australia, yang menghabiskan masa awal mereka di dalam kantung, dan mamalia yang lahir dari plasenta, yang mendiami seluruh dunia. Kerana Australia berpecah dari benua lain puluhan juta tahun yang lalu, spesies haiwan telah berkembang agak bebas. Walau bagaimanapun, banyak relung telah dipenuhi oleh haiwan yang kelihatan sangat mirip dengan rakan-rakan mereka di Afrika, Amerika dan Eurasia.
Untuk menggali bawah tanah, ada tahi lalat dan tahi lalat. Untuk penangkapan di sepanjang tanah, tikus bertemu perlawanan mereka di mulgaras Australia. Dan untuk memburu mamalia kecil lain, thylacine yang sudah pupus itu kelihatan dan berjalan seperti anjing atau seekor serigala, kecuali ia juga membawa anaknya dalam kantung seperti yang dilakukan kanggaru. Oleh kerana peranan yang serupa - seperti penggali, penampan dan pemburu - ada di kedua sisi lautan, evolusi berkumpul pada reka bentuk yang sama di kedua lokasi.
Adakah evolusi konvergen tidak dapat dielakkan?
Rekod fosil mendedahkan bahawa corak yang sama telah dimainkan di seluruh dunia dan pelbagai peristiwa berkekalan, dengan sirip, kaki, cengkerang perisai dan cakar muncul sebagai pakej yang biasa dalam persekitaran yang serupa. Fenomena ini telah menyebabkan ahli biologi evolusi mempersoalkan sejauh mana tahap evolusi adalah proses rawak, dan sejauh mana hasilnya ditetapkan oleh alam sekitar. Seperti yang Gould bertanya-tanya, jika kita dapat memainkan semula sejarah Bumi dari awal, apakah pokok kehidupan akan mengambil bentuk yang sama?
Jelas sekali, contoh evolusi konvergen, bagaimanapun, tidak hitam dan putih. Ia berkait rapat dengan evolusi selari, di mana spesies mendapati dirinya dalam dua persekitaran yang berbeza dan berkembang adaptasi yang sama kepada masing-masing. Bermula dari pelan badan yang sama, evolusi bergerak dalam lockstep, tidak betul-betul "menumpu" pada penyesuaian yang baru dan serupa. Sesetengah saintis menganggap evolusi marsupial menjadi selari dengan mamalia plasenta, sementara yang lain membahaskan sama ada evolusi sejajar hanyalah bentuk evolusi yang konkrit yang kurang melampau.
Kedua-dua evolusi konvergen dan selari berfungsi sebagai peringatan bahawa pemilihan semulajadi tidak mempunyai jalan yang disukai, tidak ada busur intrinsik dari asas hingga maju. Spesies boleh menyimpang, menumpu dan menyimpang semula. Evolusi hanya menegaskan bahawa spesies mengamalkan strategi hidup yang bekerja dalam persekitaran yang diberikan, tidak kira di mana strategi tersebut berasal.
