Ancestrais incomuns
Muitas espécies exibem características semelhantes entre si porque são descendentes de um único ancestral comum. Por exemplo, macacos e humanos têm polegares oponíveis porque nossos ancestrais de muito tempo atrás também tinham essa característica. Os cães são descendentes de lobos, portanto, eles também têm características muito semelhantes, como orelhas, rostos e patas. Essas características são semelhantes porque foram transmitidas por muitas gerações ao longo de milhares ou milhões de anos.
Algumas espécies, no entanto, têm características que parecem muito semelhantes, mas as espécies não são relacionadas de forma alguma. Na maioria das vezes, isso ocorre porque essas espécies vivem em ambientes semelhantes e desempenham papéis ecológicos semelhantes. Essa seleção natural que favorece o mesmo tipo de estrutura em diferentes ancestrais é chamada de evolução convergente . Convergir é vir junto, portanto, este termo descreve como as diferentes espécies «se juntaram» com características semelhantes, embora não sejam evolutivamente relacionadas.
Estruturas Corporais
Quando os organismos têm características semelhantes porque vêm de um ancestral comum, chamamos essas estruturas homólogas . ‘Homo’ significa ‘mesmo’ e essas características vêm do mesmo ancestral, embora as espécies agora presentes possam ser diferentes de outras maneiras.
Quando as espécies têm características semelhantes devido à evolução convergente, chamamos essas estruturas análogas . Uma analogia é uma semelhança ou comparação entre duas coisas diferentes, então este é um termo apropriado para estruturas semelhantes que vêm de ancestrais diferentes.
A evolução convergente é, na verdade, um processo bastante comum. Por exemplo, muitos animais que não são aparentados têm asas e podem voar. Morcegos, pássaros, insetos e até mesmo alguns peixes têm asas e, embora essa estrutura tenha a mesma função, os ossos, as coberturas das asas (como penas, escamas ou cabelos), formas, tamanhos e localização no corpo são todos bem diferente. Na verdade, a asa de um morcego está mais intimamente relacionada a um braço humano do que até mesmo a asa de um pássaro! Essas estruturas homólogas (a asa do morcego e o braço humano) evoluíram da mesma estrutura em um ancestral mamífero há muito tempo, e você pode ver isso claramente quando compara os ossos de cada uma.
Outro bom exemplo de um traço análogo derivado da evolução convergente é o flipper. Animais como focas e pinguins têm nadadeiras para ajudá-los a navegar em seus ambientes aquáticos. No entanto, as focas são mamíferos e os pinguins são pássaros que, na verdade, estão intimamente relacionados com os répteis. Podemos ver como, uma vez que esses animais não são parentes, e que a nadadeira provavelmente evoluiu não de um ancestral comum, mas porque era a melhor característica funcional para o ambiente em que habitam.
Embora características análogas possam ser vistas mais facilmente em animais, todos os organismos podem exibir evolução convergente. Muitas espécies de plantas, fungos e bactérias têm características análogas com base em suas demandas ambientais. Por exemplo, espinhos e espinhos são estruturas semelhantes em plantas que geralmente têm o mesmo propósito – infligir dor e proteger a planta da predação. No entanto, os espinhos são folhas modificadas, enquanto os espinhos são caules modificados – novamente, duas estruturas que são ambientalmente semelhantes, mas evolutivamente bastante diferentes.
Traços análogos também não se limitam a estruturas visuais. Coisas como traços comportamentais também podem se tornar semelhantes por meio da evolução convergente. Por exemplo, o canto dos pássaros vem em uma ampla variedade de sons, não apenas entre diferentes espécies, mas também entre diferentes bandos. No entanto, algumas espécies de pássaros que não estão relacionadas podem desenvolver características de canto análogas se forem mantidas juntas em condições semelhantes por longos períodos de tempo, digamos em um ambiente de laboratório. Isso indica que mesmo algo como vocalizações pode às vezes estar mais relacionado ambientalmente do que evolutivamente.
Decifrando o Código
Então, com todas essas características de aparência semelhante circulando, como os biólogos evolucionistas deveriam descobrir quais são homólogos e quais são análogos? Bem, para examinar como as espécies estão relacionadas, eles constroem filogenias . Essas são histórias evolutivas de grupos de espécies.
As filogenias são baseadas em estruturas homólogas e descrevem espécies que são derivadas de um ancestral comum. Como os traços análogos podem ser tão semelhantes, pode ser difícil distingui-los dos homólogos. Comparar o traço em questão de várias maneiras diferentes pode ajudar a encontrar uma resposta, e quanto mais semelhanças forem encontradas, mais provavelmente os traços serão derivados da mesma fonte.
A complexidade de certos traços também pode levar a uma resposta. Por exemplo, crânios humanos e de chimpanzés são estruturas muito complexas. Eles são feitos de muitos ossos que se fundem da mesma maneira, e a composição e estrutura dos dois combinam quase perfeitamente. Portanto, é bastante improvável que essas duas estruturas tenham derivado independentemente por meio da evolução convergente e muito mais provável que tenham vindo de um ancestral semelhante.
Resumo da lição
Muitas espécies parecem semelhantes porque são evolutivamente relacionadas. Eles vêm de um ancestral comum, portanto, têm estruturas homólogas que foram transmitidas por muitas gerações. No entanto, muitas espécies parecem iguais, mas na verdade não estão relacionadas de forma alguma. Isso ocorre a partir da evolução convergente , que é a seleção natural que favorece o mesmo tipo de estrutura em diferentes ancestrais.
A evolução convergente leva a estruturas análogas , que podem surgir por compartilhar o mesmo ambiente em vez do mesmo ancestral. Às vezes, pode ser difícil dizer quais características são homólogas e quais são análogas. Uma das melhores ferramentas para decifrar o código são as filogenias , que são histórias evolutivas de grupos de espécies.
Exemplos de evolução convergente podem ser encontrados entre todos os diferentes tipos de espécies na Terra. Este processo natural pode fornecer uma riqueza de informações sobre as condições ambientais e demandas das espécies que habitam certas áreas, bem como fornecer uma visão de como essas estruturas evoluíram ao longo do tempo. O estudo da evolução convergente permite aos biólogos compreender melhor como as espécies se desenvolvem e sobrevivem para melhor cumprir seus papéis ecológicos específicos.
Resultados de Aprendizagem
Você poderá fazer o seguinte após esta lição:
- Definir evolução convergente
- Diferencie entre estruturas homólogas e análogas
- Explique como os biólogos determinam se uma estrutura é homóloga ou análoga
- Identifique exemplos de evolução convergente