

O oposto da convergência é a evolução divergente , em que espécies relacionadas desenvolvem características diferentes. A evolução convergente é semelhante à evolução paralela , que ocorre quando duas espécies independentes evoluem na mesma direção e assim adquirem independentemente características semelhantes; por exemplo, os sapos deslizantes evoluíram em paralelo a partir de vários tipos de perereca .
Muitos casos de evolução convergente são conhecidos nas plantas , incluindo o desenvolvimento repetido da fotossíntese de C 4 , dispersão de sementes por frutos carnudos adaptados para serem comidos por animais e carnívoros .
Visão geral

Na bioquímica, as restrições físicas e químicas nos mecanismos causaram a organização de alguns sítios ativos , como a tríade catalítica, a evoluir independentemente em superfamílias de enzimas separadas .
Em seu livro Wonderful life , de 1989 , Stephen Jay Gould argumentou que se alguém pudesse "rebobinar a fita da vida [e] as mesmas condições foram encontradas novamente, a evolução poderia seguir um caminho muito diferente". Simon Conway Morris contesta esta conclusão, argumentando que a convergência é uma força dominante na evolução, e dado que as mesmas restrições ambientais e físicas estão no trabalho, a vida irá evoluir inevitavelmente para um plano de corpo "ideal", e em algum momento, a evolução está fadada a tropeçar na inteligência, uma característica atualmente identificada com pelo menos primatas , corvídeos e cetáceos .

Cladistics
Em cladística , uma homoplasia é uma característica compartilhada por dois ou mais táxons por qualquer razão que não seja a de que compartilham um ancestral comum. Taxa que compartilham ancestralidade fazem parte do mesmo clado ; A cladística procura organizá-los de acordo com seu grau de parentesco para descrever sua filogenia . Os traços homoplásticos causados pela convergência são, portanto, do ponto de vista da cladística, fatores de confusão que podem levar a uma análise incorreta.
Atavismo
Em alguns casos, é difícil dizer se uma característica foi perdida e, em seguida, re-evoluída de forma convergente, ou se um gene foi simplesmente desativado e depois reativado posteriormente. Esse traço reemergido é chamado de atavismo . Do ponto de vista matemático, um gene não utilizado ( seletivamente neutro ) tem uma probabilidade decrescente de manter a funcionalidade potencial ao longo do tempo. A escala de tempo deste processo varia muito em diferentes filogenias; em mamíferos e aves, existe uma probabilidade razoável de permanecer no genoma em um estado potencialmente funcional por cerca de 6 milhões de anos.
Evolução paralela vs. convergente

Quando as formas ancestrais não são especificadas ou são desconhecidas, ou a gama de
características consideradas não é claramente especificada, a distinção entre evolução paralela e convergente torna-se mais subjetiva. Por exemplo, o notável exemplo de formas placentárias e marsupiais semelhantes é descrito por Richard Dawkins em O Relojoeiro Cego como um caso de evolução convergente, porque os mamíferos de cada continente tinham uma longa história evolutiva anterior à extinção dos dinossauros sob os quais acumulavam diferenças.
No nível molecular
Protease sites ativos

As proteases de serina e cisteína utilizam diferentes grupos funcionais de aminoácidos (álcool ou tiol) como nucleófilos . Para ativar esse nucleófilo, eles orientam um resíduo ácido e básico em uma tríade catalítica . As restrições químicas e físicas na catálise enzimática fizeram com que os arranjos de tríade idênticos evoluissem independentemente mais de 20 vezes em diferentes superfamílias enzimáticas .
As treoninas proteases usam o aminoácido treonina como seu nucleófilo catalítico . Ao contrário de cisteína e serina, a treonina é um álcool secundário (ou seja, tem um grupo metil). O grupo metil da treonina restringe grandemente as orientações possíveis da tríade e do substrato, pois o metilo se choca com o esqueleto da enzima ou com a base da histidina. Consequentemente, a maioria das proteases de treonina usa uma treonina N-terminal para evitar tais choques estéricos . Várias superfamílias de enzimas evolutivamente independentes com diferentes dobras proteicas utilizam o resíduo N-terminal como um nucleófilo. Esta comunalidade do site ativomas a diferença de dobra de proteína indica que o sítio ativo evoluiu convergentemente nessas famílias.
Ácidos nucleicos

vermelhos; e entre o tilacino e canídeos. Convergência também foi detectada em um tipo de DNA não-codificante , elementos cis-reguladores , como em suas taxas de evolução; isso pode indicar seleção positiva ou seleção purificadora relaxada.
Na morfologia animal
Bodyplans
A fauna marsupial da Austrália e os mamíferos placentários do Velho Mundo têm várias formas surpreendentemente semelhantes, desenvolvidas em dois clados, isolados uns dos outros. O corpo e especialmente a forma do crânio do tilacino (lobo da Tasmânia) convergiram com os de Canidae , como a raposa vermelha, Vulpes vulpes
Ecolocalização

Como adaptação sensorial, a ecolocalização evoluiu separadamente em cetáceos (golfinhos e baleias) e morcegos, mas a partir das mesmas mutações genéticas.
Olhos
Um dos exemplos mais conhecidos de evolução convergente é o olho da câmera de cefalópodes (como lulas e polvos), vertebrados (incluindo mamíferos) e cnidários (como a água-viva). Seu último ancestral comum tinha no máximo um simples ponto fotoreceptivo, mas uma série de processos levou ao refinamento progressivo dos olhos da câmera - com uma grande diferença: o olho do cefalópode é "conectado" na direção oposta, com sangue e nervo. vasos entrando pela parte de trás da retina, ao invés da frente como nos vertebrados. Como resultado, os cefalópodes não possuem um ponto cego .
Vôo

Esquilos voadores e planadores do açúcar são muito parecidos em seus planos corporais, com asas planas esticadas entre seus membros, mas os esquilos voadores são mamíferos placentários enquanto os planadores do açúcar são marsupiais, amplamente separados dentro da linhagem de mamíferos.
Bocais de inseto

Polegares opostos
Polegares opostos que permitem o agarramento de objetos são mais frequentemente associados a primatas , como humanos, macacos, macacos e lêmures. Os polegares opostos também evoluíram em pandas gigantes , mas estes são completamente diferentes em estrutura, tendo seis dedos, incluindo o polegar, que se desenvolve a partir de um osso do pulso totalmente separado dos outros dedos.
Primatas

Os lêmures e os humanos são ambos primatas. Primatas ancestrais tinham olhos castanhos, como a maioria dos primatas faz hoje. A base genética dos olhos azuis em humanos foi estudada em detalhes e muito se sabe sobre isso. Não é o caso que um locus de gene é responsável, digamos com marrom dominante a cor dos olhos azuis . No entanto, um único locus é responsável por cerca de 80% da variação. Nos lêmures, as diferenças entre os olhos azuis e castanhos não são completamente conhecidas, mas o mesmo locus gênico não está envolvido.
Nas plantas

Embora a evolução convergente seja frequentemente ilustrada com exemplos de animais, ela freqüentemente ocorreu na evolução das plantas . Por exemplo, a fotossíntese C 4 , um dos três principais processos bioquímicos de fixação de carbono, surgiu independentemente até 40 vezes . Cerca de 7600 espécies de plantas angiospérmicas usar C 4 a fixação do carbono, com muitas monocotiledeas incluindo 46% de gramíneas, tais como o milho e o açúcar de cana , e dicotiledeas incluindo várias espécies no Chenopodiaceae eoAmaranthaceae .
Frutas

A dispersão de sementes por formigas ( mirmecocoria ) evoluiu independentemente mais de 100 vezes e está presente em mais de 11.000 espécies de plantas. É um dos exemplos mais dramáticos da evolução convergente na biologia.
Carnivory

Métodos de inferência

Medidas baseadas em padrões

mudança evolutiva entre os táxons.

Medidas baseadas em processos
Métodos para inferir modelos de seleção de convergência baseada no processo de seleção para uma filogenia e dados de traço contínuo para determinar se as mesmas forças seletivas atuaram sobre as linhagens. Isso usa o processo Ornstein-Uhlenbeck (OU) para testar diferentes cenários de seleção. Outros métodos dependem de uma especificação a priori de onde ocorreram mudanças na seleção.
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