Jako oko oku

Prostředí a organismy, které jej obývají, vytváří systém. Jedno od druhého nelze oddělit. Stejně jako organismus působí na prostředí, tak i prostředí působí na organismus.  Evoluční konvergence je jedním z jevů, který toto propojení velmi pěkně ilustruje.

Slovo konvergence v obecném slova smyslu vyjadřuje sbíhání, slévání se, ohýbání se k sobě. V matematice se s tímto pojmem často operuje v oblasti číselných řad a posloupností. V meteorologii se jako konvergence označuje vzájemné slévání se vzdušných proudů o podobných fyzikálních charakteristikách do jednoho společného toku.

V evoluční biologii jde přirozeně o něco úplně jiného. V principu se to má tak, že na různé organismy působí velice podobné selekční tlaky. V důsledku toho pak probíhá evoluce organismů do jisté míry shodně, a postupem času dojde k nápadnému vzájemnému přiblížení se organismů jakési ideální naddruhové formě, dokonale adaptované k životu v daném prostředí.

Na charakter selekčních tlaků mají vliv dvě věci: Výchozí vlastnosti samotného organismu (například druh přijímané potravy, citlivost vůči UV záření, tělesná hmotnost) a vlastnosti prostředí (vlhkost vzduchu, přítomnost  konkrétních rostlin, vysoké množství dusíkatých látek v půdě).

Nejrozumnější by asi bylo uvést si příklad.

Vezměme si tedy dva,  poměrně známé, organismy. Nočního motýla z čeledi lišajovitých, dlouhozobku svízelovou (Macroglossum stellatarum) a kolibříka černobradého (archilochus alexandri). Jedná se o zástupce zcela odlišných skupin živočichů – hmyzu a ptáků. Když se byť krátkou chvíli budeme oběma organismům věnovat, zjistíme, že jsou si v některých rysech, skoro až znepokojivě, podobné. Jak dlouhozobka, tak i kolibřík, se živí rostlinným nektarem. Vyvinul se u nich velmi specifický druh letu, při kterém dovedou jako miniaturní helikoptéra zůstat “viset” ve vzduchu. Na první pohled mají oba živočichové velmi podobně tvarované tělo. Díky těmto skutečnostem je čas od času dlouhozobka, během teplých měsíců poletující kolem truhlíků s muškáty, zaměněna za kolibříka.

konvergence 1.

Oba dva živočichové mají ke sběru nektaru uzpůsobené ústní ústrojí. V případě dlouhozobky se jedná o dlouhý svinutelný sosák, kolibřík  vedle ní disponuje jehlicovitým savým zobákem, schopným proniknout i do velmi úzkého nálevkovitého květu orchideje. Oba orgány jsou si svou stavbou i funkcí nápadně podobné, ačkoliv jejich konstrukce je opřená o naprosto odlišné zárodečné struktury a realizuje se pomocí úplně jiných materiálů (zobák – rohovina, sosák – chitin). Jinak to v případě těchto živočichů přirozeně ani být nemůže, protože kolibřík coby strunatec spadá do oddělení druhoústých živočichů (deuterostomia) a hmyz dlouhozobka  do oddělení prvoústých (Protostomia). Rozdíly ve vnitřní organizaci těl živočichů těchto dvou skupin jsou zřejmé i laikovi.

Křídla kolibříka se vyvinula z horních končetin předka, kterého kolibřík sdílí s ostatními ptáky. Hmyzí křídla dlouhozobky jsou vedle toho derivátem hřbetní kutikuly. Jestliže se z odstupu podíváme na letícího kolibříka a dlouhozobku, přijde nám, že hledíme na úzce spřízněné organismy. Pozice křídel, rychlost kmitání, charakter pohybu, všechno je velice podobné. Pokud bychom si ale vedle sebe umístili  podélné řezy obou organismů, ihned bychom zjistili, jak moc jsou ve skutečnosti odlišné.

Evoluční konvergence vytváří mezi nepříbuznými organismy morfologická a tím vlastně i etologická spojení. Tato spojení nejsou založena na genetické příbuznosti, ale na dlouhotrvajícím vývoji a selekčních tlacích nekompromisně likvidujících veškeré odchylky, nesměřující ke zmíněné ideální naddruhové formě. Jinak by se to taky dalo říct tak, že konkrétní prostředí preferuje jeden konkrétní model organismu. Prosperovat v tomto prostředí znamená konvergovat k tomuto modelu.

Další příklad evoluční konvergence je vyloženě učebnicový, osobně ho ale vzhledem k těsnějšímu evolučnímu vztahu mezi organismy pokládám za méně zajímavý. Jedná se o trio živočichů, z nichž jeden patří již miliony let mezi dávno vyhynulé – delfína, žraloka a ichtyosaura. Máme zde tři organismy, obyvatele oceánu. Savce, parybu a plaza. Na první pohled je možné postřehnout hned několik stejných rysů – torpédovitý tvar těla, umístění ploutví, pozice očí, ústního otvoru, atd. Pokud bychom studovali pohybovou dynamiku živočichů, vyšlo by najevo, že delfín i žralok plavou prakticky úplně stejným způsobem.

konvergence 2.

Jako třetí příklad si uveďme mlže slávku jedlou (Mytilus edulis) a korýše vilejše stvolnatého (Lepas anitifera). Oba tyto mořské organismy žijí přisedle na nejrůznějších podkladech a živí se planktonem, který filtrují z vody. Vytvářejí si rovněž pevnou ochrannou schránku, slávka z perleti, vilejš z chitinu. Vnější podoba a projevy jsou opět navzdory nepříbuznosti druhů nikoliv nezajímavé.

konvergence 3.

 

V přírodě je možno nalézt celé stovky a tisíce dalších případů evoluční konvergence. Přirozeně se netýká pouze živočichů, na které bylo toto krátké pojednání zaměřeno, ale i rostlin a hub. Často se projevuje pouze na úrovni jednotlivých orgánů nebo vlastností. Jejím opakem je evoluční divergence – pozvolný nárůst variability v rámci druhu vlivem rozdílného působení selekčních tlaků. Tento protichůdný jev je příčinou druhové rozmanitosti globálního ekosystému.

Pokud by snad někoho tato problematika zajímala hlouběji, toho odkážu na knihu evolučního biologa Richarda Dawkinse, Největší show pod Sluncem

 

About Nezahrada

Jsem nezahradník. Nezahradničím. Je to poněkud mlhavě neurčitá činnost a nelze se o ní více rozepsat...
This entry was posted in Článek and tagged , , , . Bookmark the permalink.