Evolusi konvergen: Pengertian, penyebab, contoh, penggunaan

Dapatkah Anda memberitahu apakah spesies yang nampak terkait hanya dengan melihat mereka? Organisme terlihat dan bertindak seperti yang mereka lakukan melalui berbagai proses evolusi. Evolusi konvergen dapat memberikan baik isu wawasan dan ketika mempelajari hubungan dan persamaan struktural.

Menurut teori evolusi Charles Darwin, masing-masing spesies makhluk hidup berevolusi dari waktu ke waktu sebagai akibat dari dua faktor: adaptasi terhadap lingkungan dan keberadaan leluhur. Dua faktor ini menyebabkan spesies berubah melalui proses seleksi alam, yaitu mekanisme yang oleh alam “memilih” atau memilih individu-individu yang dapat bereproduksi lebih baik dan bertahan hidup.

Gagasan umum evolusi ini tidak mengikuti pola tunggal, karena ada dua model yang berbeda, konvergensi dan divergensi.

Dua hal menyatu jika pada suatu saat mereka pernah bersatu. Jika kita menerapkan pedoman ini untuk spesies, ini menyiratkan bahwa ada evolusi konvergen ketika spesies yang berbeda yang berbagi lingkungan alami yang sama akhirnya beradaptasi dengan bentuk kehidupan yang sama. Pada saat yang sama, konvergensi antar spesies dikaitkan dengan fakta berbagi serangkaian karakteristik anatomi yang serupa.

Definisi

Evolusi konvergen adalah seleksi alam yang mendukung jenis struktur yang sama dari nenek moyang yang berbeda.

Banyak spesies memiliki ciri-ciri yang sama karena mereka adalah keturunan dari satu nenek moyang tunggal. Spesies ini berkembang dari satu sumber dan terkait dengan tingkat tertentu meskipun ada perbedaan mereka saat ini. Ciri-ciri berbagi mereka  dikenal sebagai struktur homolog. Struktur homolog adalah serupa dalam struktur dan fungsi karena mereka berasal dari nenek moyang yang sama yang lalu.

Spesies mungkin juga memiliki sifat yang sama meskipun mereka tidak terkait satu sama lain. Hal ini biasanya hasil karena spesies hidup di lingkungan yang sama dan mengisi peran ekologi yang serupa. Struktur dalam hal ini dikenal sebagai struktur analog.

Proses yang membawa sifat-sifat maju ini disebut evolusi konvergen. Evolusi konvergen adalah seleksi alam yang mendukung struktur jenis yang sama nenek moyang yang berbeda. Kesamaan antara evolusi spesies yang terkena konvergen disebut homoplasy, yang secara harfiah berarti ‘dari dalam cetakan yang sama atau dalam bentuk’.

Evolusi konvergen, konvergensi evolusioner, atau hanya konvergensi, terjadi ketika dua struktur serupa telah berevolusi secara independen dari struktur leluhur yang berbeda dan melalui proses perkembangan yang sangat berbeda, seperti evolusi penerbangan pada pterosaurus, burung, dan kelelawar. Kesamaan mereka menunjukkan kendala umum yang dipaksakan oleh filogeni dan biomekanik organisme. Perbedaan mereka menunjukkan bahwa evolusi telah mengikuti jalur eksklusif di setiap kelompok, menghasilkan pola fungsional yang berbeda.

Ada tiga jenis perubahan evolusioner yang dapat memberikan hasil yang serupa: konvergensi, paralelisme, dan pengembalian, yang dikelompokkan berdasarkan nama umum homoplasma. Ahli biologi sering membedakan antara evolusi konvergen dan evolusi paralel. Evolusi paralel (paralelisme) dianggap melibatkan pola perkembangan yang serupa di sepanjang garis evolusi yang berbeda tetapi dekat.

Dalam praktiknya, perbedaan antara konvergensi dan paralelisme agak arbitrer karena tidak ada aturan pasti untuk membatasi usia leluhur bersama. Hanya jika garis keturunan mulai dengan kemiripan yang besar dan ini dipertahankan selama dan setelah perubahan evolusioner, adalah sah untuk mempertimbangkan bahwa mereka berevolusi secara paralel.

Secara umum, diasumsikan bahwa ketika suatu fenotipe tertentu berkembang, mekanisme genetik yang mendasari berbeda dalam spesies. terkait jauh (konvergensi) tetapi serupa pada spesies terkait erat (paralelisme). Namun, beberapa contoh menunjukkan bahwa dalam populasi spesies yang sama fenotip yang sama dapat berevolusi karena perubahan gen yang berbeda. Sebaliknya, fenotipe yang sama dapat berevolusi pada spesies yang jauh terkait oleh perubahan gen yang sama. Inilah sebabnya mengapa Arendt dan Reznick berpendapat bahwa perbedaan antara evolusi konvergen dan paralel adalah dikotomi yang salah.

Contoh paralelisme adalah perolehan independen mata bertangkai dalam kelompok lalat acalipteral. Pembalikan evolusi adalah kehilangan independen yang sama, karakter lanjutan dalam berbagai garis keturunan filogeni. Salah satu contoh yang paling mencolok adalah konvergensi bentuk di lingkungan gua. Berbagai kelompok telah mengembangkan perubahan struktural, fungsional, dan perilaku regresif. Serangkaian perubahan ini termasuk pengurangan ukuran dan pigmentasi mata, hipertrofi organ sensorik non-optik dan pengurangan laju metabolisme.

Struktur serupa yang berevolusi dengan konvergensi disebut struktur analog atau analogi berbeda dengan struktur homolog atau homologi yang serupa karena nenek moyang evolusi umum. Sayap kelelawar dan pterosaurus adalah contoh struktur analog, sedangkan sayap kelelawar adalah homolog dengan anggota manusia sebelumnya atau mamalia lain, karena mereka berbagi keadaan leluhur meskipun memenuhi fungsi yang berbeda.

Ketika konvergensi tidak kontemporer, itu disebut relay evolusi. Konvergensi antara mamalia laut Kenozoikum (paus) dan reptil laut Mesozoikum (ichthyosaurus) adalah salah satu contohnya. Paus tidak hanya memiliki rencana tubuh yang mirip dengan ichthyosaurus, tetapi gigi paus Kenozoikum juga bertemu dengan desain gigi reptil laut Mesozoikum. Rupanya, mamalia laut Kenozoikum mengisi ceruk makanan yang dikosongkan oleh reptil laut Mesozoikum.

Penyebab

Pengembangan struktur serupa pada organisme yang tidak terkait mungkin merupakan hasil adaptasi terhadap lingkungan yang serupa dan / atau bentuk kehidupan yang serupa. Menariknya, perbandingan fauna marsupial Australia dan Amerika Selatan, di satu sisi, dengan analog plasenta mereka menarik. Kesamaan morfologis dan gaya hidup adalah contoh sempurna dari evolusi adaptif konvergen antara dua garis keturunan, marsupial dan placentate, yang berevolusi secara terpisah setelah pemisahan Pangaea superkontinen pada akhir Kapur, tetapi yang menunjukkan kesamaan adaptif seperti itu. Glider Phalanx, Petaurus, dan Glider Squirrels, Pteromyini, adalah contoh dari evolusi konvergen ini.

Contoh

Contoh dari evolusi konvergen singkatnya berikut ini:

  • merpati adalah burung yang termasuk dalam urutan vertebrata dan kupu-kupu adalah serangga, tetapi kedua spesies ini hidup di udara dan keduanya memiliki struktur yang mirip (sayap merpati memenuhi fungsi yang setara dengan sayap kupu-kupu);
  • dalam proses evolusi mereka, lumba-lumba dan kelelawar datang untuk melakukan fungsi yang sama, ekolokasi;
  • burung menggunakan lidahnya untuk mengekstrak nektar dari bunga dan hal yang sama terjadi pada beberapa serangga;
  • beberapa ikan memiliki gigi yang sangat mirip dengan manusia atau mamalia lainnya;
  • Baik beruang maupun hewan berkantung telah mengembangkan cakar yang kuat untuk bertahan hidup lebih baik di habitatnya.

Contoh evolusi konvergen yang tersedia bagi kita untuk mengkaji di alam. Kita bisa mengamati berbagai binatang terbang – kelelawar, burung, serangga, dan bahkan ikan. Namun, meskipun struktur sayap ini melayani fungsi yang sama untuk hewan-hewan yang berbeda, struktur tulang, penutup sayap (bulu, sisik, rambut, dll), bentuk, dan ukuran yang sangat berbeda.

Percaya atau tidak, sayap kelelawar dan lengan manusia sebenarnya struktur homolog karena mereka berevolusi dari struktur yang sama dari nenek moyang bersama.

Contoh lain dari suatu sifat yang diturunkan melalui evolusi konvergen adalah sirip. Hewan seperti anjing laut dan penguin keduanya memiliki sirip untuk membantu mereka menavigasi melalui lingkungan perairan mereka.

Karena sekatnya adalah mamalia dan penguin adalah burung, jelas bahwa sirip berevolusi dalam spesies yang sangat berbeda ini karena itu adalah fitur fungsional terbaik untuk lingkungan yang mereka huni, bukan dari satu nenek moyang. Sementara sifat analog dapat paling mudah terlihat pada hewan, semua organisme dapat menunjukkan evolusi konvergen. Banyak spesies tumbuhan, jamur, bakteri, dan bahkan molekul dapat memiliki sifat-sifat analog berdasarkan tuntutan lingkungan mereka dan tidak garis keturunan leluhur mereka.

Sifat Analog tidak terbatas pada struktur tubuh visual yang – ciri-ciri perilaku juga dapat berkembang melalui evolusi konvergen. Kicau burung cukup bervariasi, tidak hanya di antara spesies yang berbeda tetapi juga antara kawanan yang berbeda.

Namun, telah ditemukan bahwa beberapa jenis burung yang cukup terkait dapat mengembangkan karakteristik lagu analog jika dipegang bersama dalam kondisi yang sama untuk periode waktu di laboratorium.

berikutnya, mata cephalopoda (misalnya cumi-cumi) dan vertebrata (contohnya manusia) adalah salah satu contoh paling terkenal dari evolusi konvergen, keduanya memiliki struktur yang sangat mirip (lensa, retina, iris) tetapi berbeda dalam susunan saraf optik sehubungan dengan retina. Di mata sefalopoda, proyek akson langsung dari pangkal sel retina ke ganglion optik, sedangkan pada vertebrata akson mulai dari permukaan anterior retina dan menyatu pada saraf optik.

Mata binatang telah digunakan sebagai contoh klasik tentang asal mula independen dari struktur dan konvergensi mereka ke arah beberapa solusi berbeda. Hipotesis ini telah dipertanyakan sejak 1990-an setelah penemuan gen pengatur perkembangan yang dimiliki oleh berbagai filum. Secara khusus, gen Pax-6 digunakan hampir secara universal untuk pembentukan mata pada hewan yang terregulasi. Oleh karena itu, jalur evolusi yang mengarah pada morfogenesis mata cephalopoda dan vertebrata tidak sepenuhnya independen. Keduanya dimulai dari rencana perjalanan bersama di mana Pax-6 mengatur pembentukan rhodopsin dan struktur mata sederhana.

Dengan demikian, pembatasan internal yang sama telah sangat memudahkan mencapai solusi yang hampir sama di dua sisi yang sangat jauh satu sama lain dan evolusionis tidak dapat terus berdebat bahwa mata cephalopoda dan vertebrata yang berkumpul telah berkembang melalui rute yang sepenuhnya terpisah, dengan tindakan tunggal seleksi alam. Kesamaan dalam anatomi mata orang dewasa adalah konvergen, tetapi Pax-6 menetapkan homologi penting dalam jalur generasi yang mendasarinya. Oleh karena itu, ini merupakan kasus homoplasia dalam hasil akhir berdasarkan pada homologi arsitektur pembangunan yang mendasarinya

Penggunaan Evolusi Konvergen

Untuk mengkaji bagaimana spesies terkait, ahli biologi evolusi membangun filogeni – sejarah evolusi kelompok spesies. Filogeni didasarkan pada struktur homolog dan menggambarkan spesies yang berasal dari satu nenek moyang.

Karena ciri-ciri yang analog bisa begitu mirip mungkin sulit untuk membedakan mereka dari homologi. Membandingkan sifat tersebut dalam beberapa cara berbeda sering dapat menyebabkan jawaban. Semakin banyak kesamaan yang ditemukan semakin besar kemungkinan ciri-ciri yang berasal dari sumber yang sama.

Contoh evolusi konvergen dapat ditemukan di antara spesies yang hidup ratusan mil terpisah atau hanya berjarak beberapa inci. Proses yang unik ini dapat memberikan banyak informasi tentang kondisi lingkungan dan tuntutan pada spesies yang mendiami daerah-daerah tertentu, serta memberikan wawasan tentang bagaimana struktur ini berkembang seiring waktu.

Mempelajari evolusi konvergen memungkinkan ahli biologi untuk lebih memahami bagaimana spesies mengembangkan dan bertahan untuk mengisi peran ekologi terbaik spesifik dan penting mereka.

Evolusi divergen

Pola evolusi ini mengacu pada perubahan yang dialami masing-masing spesies secara terpisah sebagai akibat dari mutasi genetik dan seleksi alam.

Evolusi divergen terjadi ketika organ hewan yang berbeda memiliki struktur yang mirip atau homolog, meskipun fungsi organ-organ ini berbeda di setiap spesies (misalnya, lengan manusia dan sirip lumba-lumba berbagi struktur anatomi yang serupa tetapi fungsi organ ini sangat berbeda).

Related Posts