מחקר חדש שבדק מינים של חרקי מקל ועלים מצא עדויות לאבולוציה מתכנסת, כאשר כל החרקים מתפתחים מאפיינים דומים למרות התפצלות מזמן.
אבולוציה מתכנסת היא כאשר מאפיינים דומים בעלי צורה או תפקיד דומים מתפתחים במינים מתקופות או אזורים שונים, למרות שלאב הקדמון המשותף האחרון של המין אין תכונה מסוימת זו. חשבו כיצד התפתח הד גם בלווייתנים וגם בעטלפים, ומנגנוני תעופה התפתחו אצל ציפורים, חרקים, פטרוזאורים ועטלפים. (הערה צדדית: קבל אבולוציות משלך, עטלפים, הפסק להחמיץ את אלה של כולם).
חשבו גם על איך כמה בעלי חיים שונים פיתחו בליטות עוקצניות, כולל אכידנה (של המונוטרמים), טנרקים וקיפודים (Erinaceinae). למרות המראה החיצוני, האב הקדמון המשותף האחרון של השניים האחרונים היהכנראה בתקופת הדינוזאורים; הם פשוט קיבלו מאפיינים דומים.
אבולוציה מתכנסת מתרחשת בעצם כאשר בעלי חיים וצמחים צריכים להסתגל לסביבות דומות או לגומחות אקולוגיות ולסיים עם פתרונות דומים. מניחים כי צורות דמויות סרטנים התרחשו באופן עצמאי לפחות חמש פעמים אצל סרטנים עשר רגליים, כולל סרטני חרסינה, סרטני אבן שעירים, ו. יש לצורה הספציפית הזו של אבולוציה מתכנסתהוליד את המם שלו, עם אנשים שמתבדחים שהכל, בסופו של דבר, הופך לסרטן.
במחקר החדש, של ביולוגים ממונטנה, ארה"ב וגרמניה, הצוות בחן 1,359 חרקים מ-212 מיני חרקים מקל ועלים, מדיד אותם והשווה את המאפיינים שלהם, בניסיון לקבל קצת יותר הבנה כיצדעובד.
"פאסמידים (חרקי מקל ועלים) מדגימים את הכוח יוצא הדופן של הברירה הטבעית לעצב פנוטיפים של אורגניזמים", הסביר הצוות במחקרם. "החיות עצמן הן אלופים כריזמטיים של קריפסיס ומסווה; והאפיון שלנו של הקרינה ההסתגלותית שלהם חושף עשרות מקרים של התכנסות, כשושלות שהותאמו לשינויים דומים בבית הגידול על ידי התפתחות חוזרת של צורות גוף דומות".
כשהסתכלו על החרקים, הם גילו שהם פיתחו מאפיינים דומים שעוזרים להסוות אותם נגד סביבתם ולשמור אותם מוסתרים מטורפים, מצורת ראשם וצורת גופם, ומראה "דמוי לובסטר" הנראה בחרק המקל "לובסטר העץ". .
הצוות מצא שמאפיינים כמו צורת הגוף נטו להיות דומים יותר אצל יצורים שחלקו אב קדמון, גם אם המין התפצל לפני זמן רב. בנוסף לכך, הסביבות בהן התפתחו החרקים מילאו תפקיד עצום באבולוציה שלהם, כאשר האבולוציה מצאה פתרונות דומים לבעיות דומות.
"הממצאים שלנו מראים שהדמיון של תנאי הסביבה שחווים האורגניזמים - סמיכות הנישות הפולשות - והיקף הזמן שחלף מאז ההתפצלות, שניהם מנבאים את עוצמת ההתכנסות המורפולוגית", הסביר הצוות. "קרינת הפאסמיד חושפת תהליך אבולוציוני הניתן לחיזוי באופן מפתיע, גם כאשר השושלות מתפתחות באופן עצמאי במשך עשרות מיליוני שנים."
בעוד שחלק מצורות הגוף נראו על פני מספר מינים, אחרים נמצאו ייחודיים.
"לכל אחד מהם היו מקורות ייחודיים ולכן היו חד-פעמיים אבולוציוניים. צ'ינצ'מולס, כפי שנקרא במקור על ידי ילידים דרום אמריקאים, הם חרקים שמנים, חזקים וחלקים המותאמים לצחיחות. המדרונות של טווח האנדים וידועים בריח ההגנתי המגעיל שלהם", הסבירו בקבוצה. "נראה שכל שאר האקומורפים נוצרו לפחות פעמיים (למשל, אקומורף זוחל קטן) ועד פי 10 לפחות (למשל אקומורף מקל דק), מה שמצביע על התכנסות מורפולוגית נרחבת בסדר."
הצוות מאמין שהמחקר, שלדבריהם הוא הגדול ביותר אי פעםואבולוציה מתכנסת של חרקים עלים, יכולה לעזור לנו להבין את האבולוציה המתכנסת טוב יותר, או אפילו לעזור לחזות את נתיב האבולוציה. לשם כך, הם מציעים שביולוגים צריכים לבחון מקרוב את הסביבות עצמן, כמו גם את הזמן שחלפו מאז התפצלות המינים.
"הממצאים שלנו מראים שפרטי התנאים הסביבתיים שחווים האורגניזמים - קרבתם של הנישות הפולשות - מנבאים את מידת ההתכנסות גם כאשר השושלות מתפתחות באופן עצמאי במשך עשרות מיליוני שנים, ולכן היו להן הזדמנויות רבות למקריות. ", הם כותבים במסקנתם. "יתר על כן, אנו מראים שגם ההשפעות של התפתחות ניתנות לחיזוי יחסית, ושוחקות בהדרגה את עוצמת ההתכנסות בקצב קבוע על פני טווחים של עד 60 מיליון שנים."
המחקר פורסם בהליכים של האקדמיה הלאומית למדעים.
