Konvergente Evolution

Die Evolution prägt die Eigenschaften von Organismen im Laufe der Zeit und stellt sicher, dass sie für die Umgebungen geeignet sind, in denen sie leben. Manchmal führt der Selektionsdruck zu ähnlichen, aber nicht verwandten Anpassungen der Organismen ohne vorherige gemeinsame Vorfahren, in einem Prozess, der als konvergente Evolution bekannt ist.

Die Strukturen, die von der konvergenten Evolution entstehen, werden analoge Strukturen genannt. Sie sind sich in ihrer Funktion ähnlich, auch wenn sie sich in ihrer Struktur unterscheiden. Darüber hinaus können Strukturen analog sein und gleichzeitig homologe Merkmale enthalten – solche, die von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt wurden. Die Flügel der Vögel und Fledermäuse sind analog, aber die Knochen der Vorderbeine der Flügel sind homolog, angepasst von einem entfernten viergliedrigen Vorfahren. Die Flügel der Schmetterlinge sind dagegen mit denen der Vögel und Fledermäuse vergleichbar, aber sie sind nicht homolog.

Manchmal ist es eindeutig wenn zwei Organismen sich Merkmale als Ergebnis der konvergenten Evolution teilen, wie im Fall der Vogel-, Fledermaus- und Schmetterlingsflügel, aber in anderen Fällen ist es weniger offensichtlich. Um festzustellen, ob Merkmale analog sind und somit das Ergebnis konvergenter Evolution sind oder homologe sind und somit das Ergebnis einer gemeinsamen Abstammung sind, können die Wissenschaftler die DNA-Sequenzen der betreffenden Organismen untersuchen.

Delfine und viele Fledermäuse verwenden Echoortung, um zu navigieren und zu jagen. DNA-Sequenzierungen haben gezeigt, dass das Prestin-Gen, welches ein Protein in der Säugetier-Cochlea kodiert und wahrscheinlich hochfrequentes Hören ermöglicht, sich in konvergenter Weise in weniger verwandten Fledermäusen entwickelt hat und in ähnlicher Weise bei den Delphinen.

Strukturell ähnliche Toxine und Gifte von verschiedenen Arten sind ein weiteres Beispiel dafür, dass DNA-Sequenzierungen entscheidend sind, um festzustellen, ob ein Merkmal analog oder homolog ist.