Konvergente Entwicklung

Konvergente Evolution ist ein Prozess in der Biologie. Sie tritt ein, wenn zwei Arten aus nicht verwandten Linien die gleichen Merkmale oder Eigenschaften entwickeln. Dies geschieht, weil sie in ähnlichen Lebensräumen leben und Lösungen für die gleiche Art von Problemen entwickeln müssen.

Ähnlichkeit in den Merkmalen kann auf zwei Arten auftreten. Beide Arten könnten das Merkmal durch Abstammung von einem gemeinsamen Vorfahren erworben haben. In diesem Fall sind die Strukturen homolog. Ein Beispiel ist das Tetrapodenglied, das von frühen Tetrapoden im späten Devon/Frühkarbon vor etwa 360 Millionen Jahren vererbt wurde. Andererseits könnte es sich bei beiden um unabhängige Anpassungen an ähnliche Bedingungen in ihrem Lebensraum handeln. In diesem Fall sind die Strukturen analog. Konvergente Evolution führt zu analogen Merkmalen.




Diese beiden sukkulenten Pflanzengattungen, Euphorbia und Astrophytum, sind nur entfernt miteinander verwandt. Sie sind unabhängig voneinander zu einer sehr ähnlichen Körperform zusammengewachsen
Diese beiden sukkulenten Pflanzengattungen, Euphorbia und Astrophytum, sind nur entfernt miteinander verwandt. Sie sind unabhängig voneinander zu einer sehr ähnlichen Körperform zusammengewachsen

Beispiele

  • Flügel: Die Flügel von Insekten, Vögeln, Fledermäusen und Flugsauriern sind bis zu einem gewissen Grad ähnlich. Insbesondere sind sie alle dünn und stark und haben eine große Oberfläche. Die Flügel können mechanisch in regelmässiger Weise bewegt werden, um Auftrieb zu erzeugen; und so weiter. In jedem Fall haben sich die Flügel separat entwickelt, so dass ihre Form bestimmte physikalische Notwendigkeiten widerspiegelt. Die drei größeren Tiere verfügen alle über Isolierung und Temperaturregulierung und damit über eine hohe Stoffwechselrate. Das ist auch für das Fliegen notwendig, das sehr viel Energie benötigt.
  • Augen: Eines der berühmtesten Beispiele für konvergente Evolution ist das Kameraauge von Kopffüßern (z.B. Tintenfisch), Wirbeltieren (z.B. Säugetiere) und Nesseltieren (z.B. Dosengelees). Ihr letzter gemeinsamer Vorfahre hatte einen einfachen photorezeptiven Fleck, aber eine Reihe von Prozessen führte zu einer fortschreitenden Verfeinerung dieser Struktur bis hin zum fortgeschrittenen Kameraauge. Die Ähnlichkeit der Strukturen in den meisten Aspekten, trotz der komplexen Natur des Organs, veranschaulicht, wie es einige biologische Herausforderungen geben kann, für die es eine optimale Lösung gibt.
  • Nektarfresser: Vier Gruppen von Singvögeln aus verschiedenen Familien in verschiedenen Ländern haben sich auf Nektarfresser spezialisiert. Es sind die Kolibris (Trochilidae; Amerika), die Sonnenvögel (Nectariniidae; Südafrika), die Honigfresser (Meliphagidae; Australien) und die Honigkriecher (Drepanidididae; Hawaii). p224 Sie haben ähnliche Anpassungen, weil sie alle ihre Zunge benutzen, um Nektar aus der Mitte der Blüten zu fressen.
  • Die Geier der Alten und Neuen Welt stammen aus getrennten, aber verwandten Familien. Geier der Alten Welt stammen aus der Familie Accipitridae, zu der auch Adler, Milane, Bussarde und Falken gehören. Geier der Alten Welt finden Kadaver ausschließlich auf Sicht. Die Geier der Neuen Welt gehören zur Familie der Cathartidae und benutzen sowohl den Geruch als auch die Sicht. Es sind beides große, schwebende Vögel, die sich speziell von toten Kadavern ernähren. Sie haben kräftige Schnäbel, lange federlose Hälse, starke Magensäure, eine umfangreiche Ernte, um die Nahrung während des Fressens zu speichern, und so weiter. Diese Merkmale haben sich unabhängig voneinander entwickelt.
  • Die Form großer, sich schnell bewegender Wassertiere tendiert zu einer Torpedoform: Thunfisch, Haie, Delfine, Schwertwale, Ichthyosaurier haben alle eine ähnliche Form. Diese Stromlinienform reduziert den Widerstand, wenn sie sich durch das Wasser bewegen. Die Flossen einiger (Ichthyosaurier, Haie) kommen an den gleichen Stellen des Körpers vor. Sie sind von sehr unterschiedlichen Ausgangspunkten zu dieser Form gelangt.
  • Die Lebensweise der Säbelzahnkatze entwickelte sich bei Säugetieren mindestens fünfmal unabhängig voneinander.

Beispiele für konvergente Evolution sind äußerst zahlreich: sie ist ein wichtiges Merkmal der Evolution.

Parallel-Philosophie

Parallelität ist der Sonderfall, wenn zwei oder mehr Linien mit einem nahen gemeinsamen Vorfahren unabhängig voneinander den gleichen Charakter annehmen. Buntbarschfische im Tanganjikasee in Ostafrika haben in sechs verschiedenen Linien die gleiche Ernährungsweise entwickelt. Stielaugen kommen bei Acalypteran-Fliegen unregelmäßig und unabhängig voneinander vor. Sie haben die genetische Kapazität für solche Augen eindeutig geerbt. Diese Fähigkeit ist nur in einigen Linien selektiert. p62, 225

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