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10 exemples fascinants d'évolution convergente
Les biologistes ont longtemps noté un phénomène par lequel deux espèces distinctes, avec peu ou pas de relation biologique, peuvent développer des traits similaires en réponse à des habitats similaires. Bien que cela puisse être difficile à quantifier, comprendre ce phénomène appelé «évolution convergente» peut démontrer la cohérence de l'évolution d'une espèce à l'autre et nous aider à mieux comprendre ces processus en général.
10Human Et Squid Yeux
Il est évident, tant par l'évolution de nos formes respectives que par la simple observation et le bon sens, que peu d'organismes ont des habitats aussi disparates que l'homme et le calmar. Alors que nous sommes devenus des animaux terrestres très efficaces, les calmars ont évolué pour prospérer sous une pression extrême et par des températures très froides. Étrange, alors, que nos yeux et les yeux des calmars sont biologiquement presque identiques.
Ceci est dû au fait que nous avons tous deux suffisamment développé les mêmes modifications sur le même gène, connu sous le nom de Pax6, qui est le contremaître en chef de la construction des yeux. Ancestralement, le gène aurait dirigé la formation d'une structure oculaire simple, peut-être une structure suffisamment sophistiquée pour permettre à un organisme multicellulaire primitif de distinguer la lumière de l'obscurité; puisque le gène existait avant la diversification des espèces, il est présent sous ses diverses formes mutées dans pratiquement tous les organismes. Il est responsable des yeux composés d'insectes, des yeux d'aigle de, bien des aigles, ainsi que des nôtres.
Dans ce qui devait être un avantage évolutif, les calmars et autres céphalopodes ont évolué dans le même «œil de caméra» que nous, les humains, dans des circonstances complètement différentes. Cet exemple d'évolution convergente intéresse particulièrement les biologistes car pour trouver des ancêtres communs entre nos deux espèces, il faudrait remonter à plus de 500 millions d'années, lorsque seules les versions primitives du gène Pax6 existaient.
Moule De 9Slime Et Moule D'eau
En surface, nous sommes enclins à percevoir très peu de différence entre les différents types de moisissures. Mais il s'avère qu'il existe non seulement deux types distincts de moisissure visqueuse et de moisissure aqueuse, mais qu'il s'agit en fait de deux types d'organismes complètement différents.
La raison pour laquelle ils sont si difficiles à distinguer est due à la convergence. La moisissure à laquelle on pense généralement est la moisissure visqueuse, un organisme terrestre qui habite sur des surfaces telles que des rochers, des arbres ou un sandwich d’une semaine. Il consomme des micro-organismes - vraiment toute substance biologique avec laquelle il entre en contact. Une fois que les conditions d'alimentation deviennent défavorables, les cellules, qui se reproduisent par division cellulaire au cours de la phase d'alimentation, peuvent en fait s'assembler pour former une masse pouvant se déplacer comme un seul organisme et ressemblant à une limace.
Les moisissures aquatiques se développent à peu près sur les mêmes surfaces, après s'être également adaptés pour produire cette propriété, mais ils constituent un groupe d'organismes complètement différent de celui de la moisissure visqueuse. Bien qu'elles ne produisent pas de chlorophylle, elles sont considérées comme des hétérokontes avec plusieurs types d'algues productrices de chlorophylle. Et bien qu'aucun type de moisissure ne soit étroitement lié au champignon, ils ont été considérés à la fois comme des champignons en raison de leurs similitudes.
8Hommes et oreilles d'insectes
L'oreille humaine a évolué pour nous doter d'une audition bonne à grande, augmentant la capacité de nos ancêtres à traquer leurs proies et à éviter les prédateurs. Alors que beaucoup d'espèces ont les mêmes besoins, un type d'insecte colombien a subi suffisamment de modifications génétiques tout au long de son évolution pour parvenir à une structure auriculaire très similaire à la nôtre.
La construction est très différente alors que la fonction est sensiblement la même. Chez l'homme, les trois plus petits os du corps sont situés dans l'oreille et sont activés par les vibrations de la membrane tympanique (tympan) afin d'activer un processus qui envoie des signaux à travers la cochlée, puis le nerf auditif jusqu'au cerveau.
Copiphora gorgonensis, une katydide de la forêt pluviale de l’île de Gorgona, a en fait ses ouvertures auditives sur le devant des jambes. Il possède également des tympans, qui activent de manière similaire une cuticule qui agit exactement comme nos trois os minuscules, stimulant une chambre ressemblant à la cochlée.
Bien entendu, cela signifie que le petit katydid a une très bonne audition - un accomplissement évolutif encore plus impressionnant que le nôtre, considérant que la version insecte de notre oreille mesure 600 microns, ou 3/5 de millimètre de large.
7Nager dans diverses espèces aquatiques
Bien qu'il puisse sembler étrange d'examiner comment différentes formes de vie aquatique ont développé la capacité de nager, gardez à l'esprit qu'il existe une diversité incroyablement vaste d'espèces dans les océans du monde. Un grand nombre de ces espèces sont presque complètement indépendantes les unes des autres, elles sont séparées de leurs derniers ancêtres communs par une période aussi longue que les humains et les calmars. Cela offre une autre excellente occasion d’étudier le phénomène de convergence.
Par exemple, une étude récente de la Northwestern University a examiné 22 animaux différents, qui étaient tous «des nageurs à ailettes médianes / appariées». caractéristiques et mécanismes d'optimisation de la vitesse, un avantage évident en matière d'évolution.
Les trois espèces ont toutes développé des nageoires allongées qui utilisent les mêmes mouvements ondulatoires et oscillants, produits par une mécanique identique, malgré le dernier ancêtre commun des trois espèces apparues avant le cambrien. En plus de fournir d'excellentes données pour l'étude de la convergence, les chercheurs sont optimistes sur le fait que cette caractéristique pourrait être imitée dans une nouvelle génération de véhicules sous-marins manoeuvrables, car elle est tout aussi efficace.
6 oiseaux et discours humain
Les progrès réalisés dans le séquençage de l'ADN ont amené les biologistes à croire qu'il existe une raison génétique aux similitudes dans la manière dont les oiseaux et les humains produisent la parole. Non seulement les oiseaux qui chantent, mais les oiseaux qui parlent, tels que les perroquets, ont peut-être développé des cordes vocales plusieurs fois.
Après avoir entrepris un séquençage gigantesque des génomes de 48 espèces d'oiseaux, les chercheurs ont découvert que l'évolution du développement des cordes vocales chez les oiseaux chanteurs et ceux qui parlaient impliquait les mêmes ensembles de gènes qui ont influencé le développement du langage humain. Chez les oiseaux qui parlent ou qui «apprennent», environ 50 ensembles de gènes ont montré des sauts d'évolution similaires à ceux des gènes humains, ce qui n'a pas été le cas chez les oiseaux qui ne parlent pas.
Le neuroscientifique du duc, Erich Jarvis, pense que cela ne suggère qu'un nombre limité de façons dont les circuits du cerveau peuvent évoluer pour soutenir la parole, lorsqu'un organisme en devient biologiquement capable.
5 sentent diverses espèces de fleurs et de plantes
Plusieurs espèces de plantes ont développé, indépendamment l’une de l’autre, un mécanisme unique qui permet à un insecte piégeur de frapper (les seules choses attirées par l’arôme de crotte d’animal mort ou de charogne en décomposition) pour les polliniser et les éloigner tout le reste.
Cette stratégie très efficace, qui encourage les mouches et les dendroctones à pondre et à polliniser par inadvertance la plante tout en décourageant toute autre activité, a été mise au point chez au moins cinq espèces différentes de plantes et de fleurs sans relation biologique entre elles. La stratégie est efficace précisément parce qu’elle évolue très rarement. Si davantage d’espèces de plantes avaient cette caractéristique, les pollinisateurs finiraient par apprendre à éviter ces faux annonceurs.
Pour cette raison, il n’existe que quelques centaines d’imitations sur plusieurs centaines de milliers d’espèces végétales connues. Bizarrement, plusieurs d'entre elles sont extrêmement grandes, y compris la plus grande fleur à fleur unique de la planète, Rafflesia arnoldii, une des rares espèces à avoir obtenu le surnom de "fleur corpse" pour son arôme de soufre.
4 pouces pouces dans les pandas et les primates
Plusieurs espèces de panda ont évolué vers un chiffre supplémentaire, un «faux pouce» qui les aide à racler les feuilles du bambou qui constitue leur principale source de nourriture. En fait, quand le biologiste bien connu Stephen Jay Gould a écrit un livre en faveur de l'évolution en 1980, il l'a appelé Le pouce du panda.
Bien que cela serve le même but, techniquement, le pouce du panda ne se trouve même pas sur la même partie du corps que les primates. Il est plus attaché à la région du poignet et semble avoir surgi là où un chiffre supplémentaire et opposable serait utile dans cette population particulière. Non seulement ce trait a-t-il évidemment évolué séparément des primates, mais il existe chez plusieurs espèces de pandas, qui l'ont également développé indépendamment les uns des autres. Bien que la fonction soit la même, les structures de ces chiffres dans les pandas géants et les pandas rouges, par exemple, sont très différentes.
Récemment, une équipe d'archéologues espagnols a découvert la plus ancienne preuve connue de l'existence de pouces opposables dans les archives fossiles du panda rouge, chez un carnivore éteint et arboricole de la taille d'un chat de la jungle.
3Echolocation chez les chauves-souris et les dauphins
Malgré leurs différences biologiques évidentes, les chauves-souris et les dauphins sont parmi les rares organismes sur la planète capables d'utiliser l'écholocalisation, le processus d'envoi de sons aigus et l'écoute de leurs réflexions pour localiser des objets, à la manière d'un radar naturel.
Une équipe de recherche de l'Université Queen Mary à Londres a abordé ce sujet en 2010, lorsqu'elle a découvert des mutations identiques dans une protéine régulant la sensibilité de l'audition chez les chauves-souris et les dauphins. Puis, en 2013, une séquence complète du gène a été réalisée sur quatre espèces de chauves-souris (dont deux qui ne se font pas l'écholocaliser). Ces résultats ont été comparés aux séquences de gènes de divers autres mammifères, y compris le grand dauphin. Il a été révélé que 200 ensembles de gènes avaient été mutés de manière identique chez les dauphins et les chauves-souris. Il est intéressant de noter que beaucoup d’entre elles étaient liées à l’ouïe, mais que beaucoup n’étaient pas et n’avaient aucun lien clair avec les capacités d’écholocation.
De manière critique, les similitudes génétiques n'ont pas été observées chez les espèces de chauves-souris qui n'utilisent pas l'écholocation. Bien que l'équipe ait pensé qu'il serait possible de trouver 20 cas de convergence entre gènes, elle en a trouvé 10 fois plus. En outre, de nombreux gènes convergents étaient associés non pas à l'audition mais à la vision.
2 Empreintes digitales chez les humains et les koalas
Bien qu'il soit notoire que les gorilles et certains autres primates partagent le trait de posséder des empreintes digitales avec les humains, ce qui est moins connu, c'est qu'au moins une autre espèce le fait également. Incroyablement, c'est l'ours mignon et câlin koala, le seul marsupial avec ce trait.
L’avantage réside dans la capacité à saisir, comportement bien entendu chez les primates et pratiquement absent chez toutes les autres espèces. Les empreintes digitales des koala, bien qu’elles n’aient aucun point commun sur le plan de l’évolution avec les empreintes digitales des primates, sont presque identiques à celles des humains. Les primates et les ancêtres marsupiaux des koalas ont divergé dans des branches séparées de l'arbre évolutif il y a plus de 70 millions d'années. Comme aucun autre marsupial n'a d'empreintes digitales, il est fort probable que les koalas ne l'ont récemment acquise.
Étonnamment, les empreintes digitales de koala et d'humain sont si semblables qu'il existe des cas documentés d'empreintes digitales de koalas déroutant les enquêteurs sur les lieux du crime.
1Intelligence Supérieure Chez Les Oiseaux Et Les Primates
Plusieurs espèces d'oiseaux, notamment les corbeaux, font partie des animaux les plus intelligents de la planète. Ils font preuve d'une ingéniosité inhabituelle dans la nature et on a constaté que les oiseaux citadins s'adaptaient facilement aux comportements humains, tels que l'attente de la circulation pour arrêter la circulation avant de s'aventurer dans la rue.
Dans une méta-analyse de 2004, deux professeurs de l’Université de Cambridge ont observé que malgré le fait que leurs structures cérébrales soient complètement différentes, les corbeaux et les primates utilisent un ensemble remarquablement similaire d’outils mentaux absents de presque toutes les autres espèces - anticipation et raisonnement naturel - pour résoudre des problèmes. La plupart des primates et autres animaux intelligents (tels que les dauphins) qui partagent ces qualités sont sociaux, comme les corbeaux, et ont un cerveau important, encore comme des corbeaux, qui ont d’énormes cerveaux pour leur taille, à peu près de la même taille que ceux d’un chimpanzé.
Les corbeaux font également partie des seuls animaux autres que les primates à fabriquer des outils, comme des hameçons pour attraper une proie. Des corbeaux de différentes régions vont construire différents outils dans le même but. Un autre grand oiseau au grand cerveau, le geai occidental, est capable de se rappeler et d’appliquer le contexte aux interactions sociales, comme se souvenir de l’oiseau qui a volé sa nourriture et de ne pas permettre à cet oiseau de voir où sera stockée sa nourriture dans le futur.
Le nom actuel de Mike Floorwalker est Jason et il vit dans la région de Parker, au Colorado, avec son épouse Stacey. Il aime la musique rock forte, la cuisine et faire des listes.