Конвергентная эволюция

Конверге́нтная эволю́ция (от лат. con «вместе» + vergere «направленность, стремление; склоняться») — эволюционный процесс, при котором возникает сходство между организмами различных систематических групп, обитающих в сходных условиях, то есть относящихся к одной экологической гильдии.

Сходство костей черепа тилацина с волчьими

Первоначально трубкозуб из-за ряда очевидных особенностей строения был отнесён к семейству муравьедовых, однако поверхностное сходство с ними оказались результатом конвергентной эволюции

Токсодон: существовали виды южноамериканских копытных, напоминавшие вследствие конвергентной эволюции современных носорогов, не будучи их родственниками

Причины конвергентной эволюции

Кладистическое определение синапоморфии, аутапоморфии, апоморфии, симплезиоморфии и гомоплазии

Конверге́нция (от лат. convergere «сближаться, сходиться») в биологии — схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково направленного естественного отбора. В результате конвергенции органы, выполняющие у разных организмов одну и ту же функцию, приобретают сходное строение. Конвергентное сходство никогда не бывает глубоким. (Ср. дивергенция)

Следствием конвергентной эволюции является конвергентное сходство, то есть сходство организмов, основанное не на их родстве, а на близком наборе признаков, сформировавшемся независимо в разных группах.

Основной причиной конвергентной эволюции считается сходство экологических ниш рассматриваемых организмов. В частности, наиболее классическим случаем конвергентной эволюции является формирование сходных форм тела у хищных акул, ихтиозавров, талаттозухий, мозазавров и зубатых китов. Экологическая ниша крупного подвижного водного хищника одинакова для всех трёх групп и выдвигает сходные требования к форме тела животного. Многие основные характеристики классов, к которым относятся три перечисленные группы, сохраняются у рассматриваемых групп. Тем не менее у ихтиозавров и зубатых китов пояс задних конечностей редуцирован.

Примеры конвергентного сходства

• У ряда плавающих рептилий (ихтиозавров, мозазавров, завроптеригий, талаттозухий, пингвинов) и у некоторых современных морских млекопитающих (сирен и китообразных) форма тела и передних конечностей в процессе эволюции приобрела конвергентное сходство с формой тела и плавниками рыб.
• Формирование жёсткого тяжёлого скелета с защитной функцией в различных группах сидячих животных. Такие скелеты характерны для губок (Porifera), кораллов (Cnidaria, класс Anthozoa) и оболочников (тип Chordata, подтип Tunicata).
• Развитие небольшого числа пальцев в конечности лошади и страуса — для быстрого бега по степи.

Тунец — рыба	Ихтиозавр — рептилия	Пингвин — птица	Дельфин — водное млекопитающее, близкое к бегемотам	Дюгонь — водное млекопитающее, близкое к слонам

Примеры конвергенции среди растений, грибов и лишайников

• уснея (лишайники) — тилландсия уснеевидная (цветковые растения)
• сморчок и строчок (аскомицеты) — весёлка (базидиомицеты)
• фиалка (мальпигиецветные) — сенполия (ясноткоцветные) — цикламен (верескоцветные)
• пальмы (цветковые растения) — древовидные папоротники (папоротники)
• плаун (плауновидные) — толстянка плауновидная (цветковые растения)
• крапива (крапивоцветные/розоцветные) — мята (ясноткоцветные) — сныть (зонтичные)
• кактусы (гвоздикоцветные) — суккулентные молочаи (мальпигиецветные)
• обычные папоротники (папоротниковидные) — спаржа перистая (цветковые растения)
• туя и кипарисовик (хвойные) — спаржа маловетвистая (цветковые растения)
• лён (цветковые растения) — кукушкин лён (мхи)

Примеры конвергенции среди членистоногих

• Каллиграмматиды («бабочки юрского периода») и чешуекрылые (бабочки)
• Стрекозы и муравьиные львы
• Мантиспы и богомолы
• Мухи (двукрылые) и цикады (полужесткокрылые)
• Карцинизация у ракообразных

Примеры конвергенции среди птиц

• тинаму (бескилевые) — куропатки и куры (курообразные) — камышницы (журавлеобразные)
• пингвины (пингвинообразные) — чистиковые (ржанкообразные)
• альбатросы (трубконосые) — чайки (ржанкообразные)
• стрижи (стрижеобразные) — ласточки (воробьинообразные)
• крохали (гусеобразные) — поганки (поганкообразные) — гагары (гагарообразные)

Примеры конвергенции среди млекопитающих

Внешне фосса несколько напоминает ягуарунди или мелкую пуму и длительное время причислялась к семейству кошачьих

Для сравнения приведены только роды и виды, относящиеся к различным отрядам или более высоким таксонам

• пума (кошачьи) — фосса (мадагаскарские виверры, вероятно произошли от мангустообразного предка, пересекшего Мозамбикский пролив в позднем олигоцене или в раннем миоцене: от 20 до 30 миллионов лет назад)
• ежи (насекомоядные) — большие тенреки (афросорициды) — ехидны (однопроходные) — дикобразы и американские дикобразы (грызуны)
• волки (псовые) — сумчатые волки (сумчатые) — пятнистые гиены, полосатая гиена, бурая гиена (гиеновые) — гиенодоны, диссопсалисы (креодонты) — мезонихии (китопарнокопытные)
• Ужасный волк (Псовые) — Pachycrocuta (Гиены)
• лошади (непарнокопытные) — диадиафорусы (литоптерны) — нотогиппиды (нотоунгуляты)
• мары (грызуны) — протипотерии (нотоунгуляты) — зайцы и кролики (зайцеобразные)
• саблезубые кошки, нимравиды, барбурофелиды (хищные) — тилакосмил (сумчатые) — махероиды и апателурусы (креодонты)
• лев (хищные) — сумчатый лев (сумчатые)
• носороги, диноцераты (лавразиотерии) — арсинойтерии (афротерии)
• белка (грызуны) — тупайя (тупайеобразные) — сумчатая белка (двурезцовые сумчатые) — копидодон (цимолесты) — плезиадапис (приматы)
• слон (хоботные) — пиротерии и астрапотерии (южноамериканские копытные)
• муравьеды (неполнозубые) — панголины (собственный отряд;) — трубкозубы (афротерии) — Сумчатые муравьеды (сумчатые)
• приматы (эуархонтоглиры) — ленивцы (неполнозубые)— археопитеки и нотопитеки (нотоунгуляты)
• гиппопотам (парнокопытные) — корифодон (цимолесты)
• настоящие тюлени, моржи и каланы (хищные) — сирены и десмостилии (афротерии)
• макраухении (литоптерны) — палеотерии (непарнокопытные)
• тапиры (непарнокопытные) — свиньи (парнокопытные)
• кроты (насекомоядные) — златокроты (афросорициды) — сумчатые кроты (сумчатые)
• крысы (грызуны) — сумчатые крысы (сумчатые)
• тушканчики (грызуны) — сумчатые тушканчики (сумчатые)
• мешотчатые прыгуны (грызуны) — кенгуровые крысы (сумчатые)
• землеройки (насекомоядные), мыши (грызуны), сумчатые мыши (сумчатые)
• ящеры (Laurasiatheria) — броненосцы (Xenarthra)
• росомаха и медоед (куньи) — тасманийские дьяволы (Сумчатые)
• енот (Енотовые) — енотовидная собака (Псовые)
• куница (собакообразные) — пятнистые и полосатые сумчатые куницы (сумчатые) — мангусты (кошкообразные)
• Во́мбаты (Двурезцовые сумчатые) — Сурки́ (Грызуны)
• Водяные оленьки (Оленьковые) — Паки (Грызуны)
• пищуха (зайцеобразные) — хомяки и морские свинки (грызуны)
• фенек — барханный кот

Примеры конвергенции между представителями отличающихся классов

• Крайне схожее строение глаз у позвоночных и головоногих — глазные яблоки с сетчаткой, хрусталиком и зрачком.
• Сворачивание в шар при опасности: броненосцы (класс млекопитающие) и самки тараканов ряда видов из рода Perisphaerus (=Corydidarum=Trichoblatta) (класс насекомые) обладают большим числом твёрдых щитков (чешуек) на спине. В обычном состоянии они имеют вытянутую форму, но будучи потревоженными, они образуют почти идеальный шар.
• Представители отряда химерообразные схожи с костными рыбами, но относятся к хрящевым.
• Усоногие (членистоногие) в ходе эволюции обзавелись внешними раковинами, как и многие моллюски
• Внешне схожее строение лап у кротов и медведок, приспособленных для рытья нор под землёй.
• Внешняя схожесть в строении тела и крыльев у птицы колибри и мотылька языкана обыкновенного. И те и другие собирают нектар на лету.
• Деревья, например хвойные деревья, произошедшие от голосеменных и широколиственные/листопадные, произошедшие от цветковых. Многие хвойные и листопадные деревья имеют схожее внешнее строение, в том числе образуют годичные кольца.
• Расположение глаз у позвоночных разных клад. У травоядных видов (например копытных, цератопсов или тапиноцефалов) глаза разведены по разным сторонам для обеспечения крупного обзора. У хищных (например кошачьих, ястребиных или тероцефалов) глаза смещены вперёд для бинокулярного зрения.

См. также

• Аналогичные органы
• Параллельная эволюция

Примечания

1. https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/063/687.htm Значение «Конвергенция (в биологии)» в Большой советской энциклопедии]
2. Corydidarum pygmaea  (неопр.). Дата обращения: 22 июня 2019. Архивировано 22 июня 2019 года.
3. Almost mammals — The Smaller Majority  (неопр.). Дата обращения: 22 июня 2019. Архивировано 22 июня 2019 года.
4. Тропикариум | Существа | Таракан-Мокрица Corydidarum Pygmaea  (неопр.). Дата обращения: 22 июня 2019. Архивировано 17 февраля 2020 года.

Ссылки

• Примеры конвергентной эволюции
• Проблемы эволюции