Konvergent evolution er, når forskellige organismer uafhængigt udvikler lignende træk.
For eksempel ser hajer og delfiner relativt ens ud til trods for at de er helt uafhængige. Hajer er æglæggende fisk med den dødbringende evne til at snuse blod ud i vandet, mens delfiner er nysgerrige pattedyr, der navigerer ved at lave kliklyde og lytte til deres ekko. Disse forskelle er ikke for overraskende, i betragtning af at duos sidste fælles stamfar svømmede havene for ca. 290 millioner år siden.
Fra den gamle fælles stamfar slog en afstamning ud på land og udviklede sig til pattedyr, inklusive ulvlignende Pakicetus, som senere ville vende tilbage til vandet og udvikle sig til hvaler og delfiner. En anden afstamning blev liggende i havet og gennemgik justeringer for at blive den moderne haj. På trods af deres snoede stier endte begge dyr i lignende evolutionære nicher: strømlinede svømmere med glat hud og vandskårende finner, der er ideelle til at jage byttet.
Hver af Jordens levesteder præsenterer sine egne udfordringer. Nogle gange udvikler forskellige arter den samme løsning på det samme problem. Biologer kalder denne proces - når to organismer deler karakteristika, som de ikke sammen arver fra en fælles forfader - konvergent evolution.
Konvergent vs. divergerende evolution
De klassiske eksempler på evolution, såsom Darwins finker, demonstrerer den modsatte proces: divergerende evolution. Udtrykket i slutningen af 1800-tallet af den amerikanske missionær og naturforsker J. T. Gulick beskriver en enkelt art, der bliver mange til at passe til forskellige roller i en given ramme. Blandt Galápagos-finkerne ændrede for eksempel næbeformen (eller divergerede) for bedre at matche de forskellige typer fødevarer, der findes på forskellige øer.
Derimod sker konvergent evolution, når arter begynder at være forskellige og derefter vokser mere. Forestil dig for eksempel, at du skulle dumpe et udvalg af papegøjer og tukaner på den samme ø. Personer med næb, der var ineffektive til at knebse bug, kan blive sultne og dø uden at videregive deres dårlige næb til afkom. Men papegøjer og tukaner, der er heldige nok til at have næb, der var mere succesrige med at gribe bugs, ville overleve og videregive generne til disse bug-nabbing næb. Generationer senere kunne efterkommerne af begge arter konvergere på den samme næbform, da det er det mest succesrige design til at overleve i dette levested.
Begreberne, der ligger til grund for konvergent evolution, kan spores tilbage til Richard Owen, en britisk biolog, der på trods af tvivl om Darwins evolutionsteori i midten af 1800-tallet påpegede forskellen mellem dyr med kropsdele, der er bygget på lignende måde (homologer) og kropsdele, der bare har lignende formål (analoger). En delfinsfinne og en menneskelig hånd er for eksempel homologe, fordi de har den samme knoglestruktur, på trods af at deres funktioner adskiller sig siden vores sidste fælles stamfar. På den anden side er delfinsfinnen en analog til hajens finn - de har samme formål, men forskellige former, fordi de udviklede sig uafhængigt (og konvergent).
Eksempler på konvergent evolution
Der findes mange eksempler på konvergent evolution, men de er lettest at se hos velkendte dyrearter. For eksempel har gigantiske pandaer kropsdele, der ligner tommelfingre, som dyrene bruger til at gribe bambus, som biologen Stephen Jay Gould beskrev i Incorporating Nature Magazine i 1970'erne. Både mennesker og blæksprutte har kameralignende øjne med en iris, en linse og en nethinde - alle væsentlige dele af en billedbehandlingsenhed. Og både flagermus og fugle har vinger.
Så længe disse træk kan vises, afslører et nærmere kig deres uafhængige oprindelse. En panda-pote med sine fem cifre og en tommelfingerlignende, stubben knogle, der springer ud fra håndfladen, ligner ikke en menneskelig hånd. Det giver mening, i betragtning af at primater udviklede deres modsatrettede tommelfingre for ca. 50 millioner år siden, mens pandaer gjorde det for mindre end 20 millioner år siden (og vores sidste fælles forfader levede for 65 millioner til 90 millioner år siden). Tilsvarende betyder den unikke ledning af blæksprutte øjne, at de mangler blinde pletter. Og hvor fuglevinger er mere beslægtede med "arme", ligner flagermusfløje mere "hænder" med spindlede fingre. For at bruge Owens kategorier er disse analoge, ikke homologe, kropsdele.
Drivkraften for konvergent udvikling er tilgængeligheden af specifikke roller, som miljøet tilbyder. Hav kaster hurtigt svømmende rovdyr, det være sig hajer eller delfiner. Himmelen har brug for flyers, og væsner, der lever i eller handler meget med træer, skal være i stand til at gribe grene med hale, hænder eller kløer.
Et af de mest dramatiske eksempler på nutiden er to hele sammenhængende grupper af dyr: Australiens pungdyr, der tilbringer deres tidlige dage i poser, og pattedyr født fra morkager, der bor i resten af verden. Fordi Australien splittede sig fra de andre kontinenter for ti millioner millioner år siden, har dens dyrearter udviklet sig noget uafhængigt. Ikke desto mindre er mange nicher blevet fyldt med dyr, der ligner meget deres kolleger i Afrika, Amerika og Eurasien.
For at grave under jorden findes der muldvarper og pungdyr-mol. For at forkæle jorden, møder mus deres kamp i australske mulgaras. Og til jagt på andre små pattedyr så den nu uddøde thylacine ud og gik nøjagtigt som en hund eller en ulv, bortset fra at den også bar sine unge i en pose, som en kenguru gør. Fordi lignende roller - såsom graveren, scampereren og jægeren - eksisterede på begge sider af havet, konvergerede evolutionen på lignende design begge steder.
Er konvergent evolution uundgåelig?
Den fossile fortegnelse afslører, at de samme mønstre har spillet på tværs af eoner og flere udryddelsesbegivenheder, hvor finner, ben, pansrede skaller og kløer optræder som velkendte pakker i lignende miljøer. Fænomenet har ført til, at evolutionære biologer stiller spørgsmålstegn ved, i hvilken grad evolution er en tilfældig proces, og i hvilken grad dens resultat fastlægges af miljøet. Som Gould spekulerede på, ville vi, hvis vi kunne afspille Jordens historie fra starten, have samme form?
Klart afgrænsning af tilfælde af konvergent udvikling er imidlertid ikke sort / hvid. Det er tæt forbundet med parallel evolution, hvor en art befinder sig i to forskellige miljøer og udvikler den samme tilpasning til hver. Med udgangspunkt i den samme kropsplan bevæges evolutionen i låsepladsen, ikke nøjagtigt "konvergerende" om en ny og lignende tilpasning. Nogle forskere mener, at pungdyrsudvikling er parallel med den hos placentale pattedyr, mens andre drøfter, om parallel evolution bare er en mindre ekstrem form for konvergent evolution.
Både konvergent og parallel udvikling tjener som påmindelser om, at naturlig udvælgelse ikke har nogen foretrukket sti, ingen egenbue fra grundlæggende til avanceret. Arter kan afvige, konvergere og afvige igen. Evolution insisterer kun på, at arter vedtager overlevelsesstrategier, der fungerer i et givet miljø, uanset hvor disse strategier kommer fra.
