Эволюция — удивительный процесс. Любое живое существо, от простейших губок до гигантских китов, демонстрирует, как адаптация помогает выживать и развиваться на протяжении множества поколений. Иногда мутация оказывается настолько удачной, что становится отличительной чертой всего вида. В других случаях изменения оказываются неэффективными, и такие организмы вымирают.
Однако особенно интересно, когда эволюция как бы бросает кости повторно. Когда признак, появившийся у одного организма, независимо возникает у совершенно другого, с которым он почти не связан. Этот феномен называется конвергентной эволюцией, и он встречается чаще, чем можно было бы подумать.
1. Всё превращается в крабов: феномен карцинализации
Если вы не любите существ с множеством ног и клешнями, наука принесла плохие новости: природа стремится превратить всё в крабов. Это настолько частое явление, что получило отдельное название — карцинализация. Речь идет о процессе, при котором существа, изначально не похожие на крабов, со временем приобретают крабоподобные черты.
Хотя нам с вами не стоит бояться стать крабами, этот процесс заметно влияет на определённые группы ракообразных. Например, омаров или раков-отшельников, которые изначально не имели формы краба, но эволюционировали в это направление. Такое произошло как минимум трижды в пределах группы аномур — особых десятиногих ракообразных.
Королевские крабы — типичный пример. Хотя они широко известны, технически они не настоящие крабы. Их предки — раки-отшельники, обладающие мягким панцирем и нуждающиеся в защите. Эволюция в сторону королевского краба, с твёрдым экзоскелетом, — довольно резкий переход. К другим примерам можно отнести фарфоровых и волосатых каменных крабов. Хотя они не относятся к настоящим крабам, их внешний вид и образ жизни эволюционировали независимо, что делает их ярким примером конвергентной эволюции.
2. Кувшинковые растения появились независимо минимум шесть раз
Растения-хищники, особенно кувшинковые, всегда привлекали внимание. И неудивительно — ведь они питаются другими живыми существами. Это редкое поведение для неподвижного организма, и оно кажется уникальным. Однако эволюция, похоже, поощряет такие решения. По крайней мере, кувшинковые ловушки появились независимо в природе шесть раз.
Такие растения принадлежат к разным семействам, в том числе к бромелиевым — той же группе, что и ананасы. Хотя венерины мухоловки используют другой механизм, кувшинковые растения формируют особую структуру в виде чаши с пищеварительной жидкостью внутри. Насекомые, привлекаемые внешним видом и запахом, соскальзывают внутрь и становятся пищей. Методы заманивания и переваривания у разных видов удивительно похожи, несмотря на разные генетические корни.
3. Трехпалые и двупалые ленивцы не родственники
Интернет обожает видео с ленивцами. Эти животные символизируют расслабленный, медлительный образ жизни. Существует два типа ленивцев — с тремя и двумя пальцами. Оба живут на деревьях, висят вниз головой и двигаются крайне медленно. Но внешне они заметно отличаются.
Двупалые ленивцы более пушистые и происходят от гигантских доисторических видов — мегалоникса и милодона. А вот трёхпалые ленивцы ближе к мегатерию. Тем не менее, и те и другие независимо приспособились к жизни на деревьях, что говорит о конвергентной эволюции. Учёные до сих пор не уверены, был ли у них общий предок. Если и был, то он точно не жил на деревьях.
4. Глаза человека и головоногих моллюсков устроены похоже
Исследования всё чаще подтверждают: осьминоги — умные и необычные существа. Но не только их мозг вызывает интерес. Глаза этих моллюсков удивительно схожи с человеческими, хотя развивались они абсолютно независимо.
У нас и у них есть линза, радужка, стекловидное тело и прочие элементы так называемого «глаз-камеры». Это стало возможным благодаря древнему гену Pax6, который регулирует формирование глаз у разных животных. Он существует более 500 миллионов лет и участвует в создании самых разных зрительных органов — от насекомых до птиц. Тем не менее, у человека и осьминога он привёл к схожей структуре глаза. Ещё одно свидетельство конвергентной эволюции.
5. Соколы ближе к попугаям, чем к орлам
Хищные птицы — сами по себе пугающее явление. У них острые когти и клювы, высокая скорость и ловкость. Но оказывается, соколы — это вовсе не близкие родственники орлов и ястребов. Несмотря на схожесть внешности, соколы лишь отдалённо связаны с другими хищниками.
Генетические данные показывают, что соколы ближе к попугаям, чем к орлам. Это звучит странно, особенно если учесть, что сапсан — самое быстрое животное в мире. Но ДНК однозначно указывает на их родство с попугаями, а не с другими хищными птицами. Ещё один яркий пример конвергентной эволюции.
6. Грифы Старого и Нового Света не родственны
В мире существует 22 вида птиц, которых называют грифами. Все они выглядят похоже — крупные, лысоголовые и питаются падалью. Однако с эволюционной точки зрения не всё так просто.
Грифы Старого Света (из Европы, Африки и Азии) произошли от хищных птиц. В то время как американские грифы, относящиеся к Новому Свету, ближе к аистам. Несмотря на сходство во внешности и поведении, эти птицы эволюционировали независимо друг от друга. И это — ещё один наглядный пример конвергентной эволюции.
7. Электрические рыбы возникли независимо шесть раз
Электрический угорь — известное существо, способное вырабатывать ток до 500–600 вольт. Но он не единственный. Во всём мире обитает как минимум шесть разных линий рыб, обладающих сходной способностью. И все они развили её независимо.
Эти рыбы используют одинаковые гены, но развились в разных местах и условиях. Например, электрические скаты, живущие в Атлантике, выглядят совсем не как угри. Тем не менее, их электрические способности аналогичны. Это подтверждает: общий предок у них отсутствует, а способность к электрогенерации появилась у каждого вида отдельно.
8. Сахарные планеры и летяги — не родственники
Сахарные планеры и летяги — оба милые древесные млекопитающие, способные планировать с дерева на дерево. У них большие глаза, пушистые хвосты и кожные перепонки под мышками. Внешне они очень похожи. Но по происхождению — совершенно разные.
Сахарные планеры — сумчатые и выкармливают детёнышей в мешочке. А летяги — плацентарные млекопитающие и ближе к приматам, чем к планерам. Эти два вида развивались в изоляции друг от друга, и их сходство — пример конвергентной эволюции.
9. У людей и коал почти одинаковые отпечатки пальцев
Коалы — одни из самых узнаваемых животных Австралии. Они милые, пушистые и совершенно не похожи на людей. Тем не менее, у коал отпечатки пальцев настолько похожи на человеческие, что даже эксперты могут их перепутать при беглом взгляде.
Чтобы найти общего предка коал и людей, нужно вернуться на 100 миллионов лет назад. Однако за это время их пальцы эволюционировали очень схожим образом. Это связано с необходимостью точно выбирать подходящие эвкалиптовые листья. Так что, как и у нас, у коал развились чувствительные и хваткие пальцы.
10. Летучие мыши и дельфины одинаково используют эхолокацию
Летучие мыши и дельфины — крайне разные млекопитающие. Один — летающий ночной охотник, другой — морской обитатель. Однако у них есть нечто общее: потрясающая способность к эхолокации. И она развилась независимо у каждого вида.
Учёные обнаружили схожие генетические признаки в 200 участках ДНК, связанных с эхолокацией. Они ожидали найти только 10–30 таких генов. Один из ключевых — белок престин, влияющий на слух. Он мутировал схожим образом у дельфинов и летучих мышей. Это доказывает: конвергентная эволюция действует не только на уровне внешности, но и на уровне генов.
