التطور المتقارب هو عندما تطور الكائنات المختلفة بشكل مستقل سمات مماثلة.
على سبيل المثال ، تبدو أسماك القرش والدلافين متشابهة نسبيًا على الرغم من كونها غير مرتبطة تمامًا. أسماك القرش هي أسماك تضع البيض مع القدرة المميتة على استنشاق الدم في الماء ، في حين أن الدلافين هي ثدييات غريبة تتنقل من خلال إصدار أصوات النقر والاستماع إلى أصداءها. هذه الاختلافات ليست مفاجئة للغاية ، بالنظر إلى أن الجد المشترك الأخير للثنائي سبح في البحار منذ حوالي 290 مليون سنة.
من هذا السلف المشترك القديم ، ضرب أحد السلالات على الأرض وتطور إلى ثدييات ، بما في ذلك الذئب الشبيه باكيسيتوس، والتي ستعود لاحقًا إلى الماء وتتطور إلى حيتان ودلافين. بقي سلالة أخرى في المحيط ، خاضعًا للتعديلات لتصبح القرش الحديث. ولكن على الرغم من مساراتها المتعرجة ، انتهى كلا الحيوانين في منافذ تطورية مماثلة: سباحون انسيابيون ببشرة ناعمة وزعانف تشريح الماء مثالية لمطاردة الفريسة.
يقدم كل من موائل الأرض تحدياته الخاصة. في بعض الأحيان ، تطور الأنواع المختلفة نفس الحل لنفس المشكلة. يسمي علماء الأحياء هذه العملية - عندما تشترك كائنتان في خصائص لم يرثوها بشكل مشترك من سلف مشترك - تطور متقارب.
التطور المتقارب مقابل التطور المتباين
توضح الأمثلة الكلاسيكية للتطور ، مثل عصافير داروين ، العملية المعاكسة: التطور المتباين. يصف هذا المصطلح الذي تم تعميمه في أواخر القرن التاسع عشر من قبل التبشيري وعلماء الطبيعة الأمريكي J.T.Gulick ، نوعًا واحدًا أصبح العديد من الأنواع لتناسب أدوارًا مختلفة في بيئة معينة. من بين طيور العصافير Galápagos ، على سبيل المثال ، تغير شكل المنقار (أو اختلف) ليتناسب بشكل أفضل مع أنواع الطعام المختلفة المتوفرة في الجزر المختلفة.
على النقيض من ذلك ، يحدث التطور المتقارب عندما تبدأ الأنواع متميزة ثم تنمو أكثر تشابهًا. على سبيل المثال ، تخيل أنك ستلقي بمجموعة متنوعة من الببغاوات والطوقان على نفس الجزيرة. الأفراد الذين لديهم مناقير كانت غير فعالة في حشرقة الحشرات قد يجوعون ويموتون دون تمرير جينات المنقار السيئة إلى النسل. لكن الببغاوات والطوقان محظوظين بما يكفي لامتلاك مناقير كانت أكثر نجاحًا في الإمساك بالحشرات ، وستبقى على قيد الحياة وتمرر الجينات لتلك مناقير الحشرات. بعد أجيال ، يمكن أن يتحد أحفاد كلا النوعين على نفس شكل المنقار ، لأنه التصميم الأكثر نجاحًا للبقاء في هذا الموطن.
يمكن إرجاع المفاهيم الكامنة وراء التطور المتقارب إلى ريتشارد أوين ، عالم الأحياء البريطاني الذي ، على الرغم من الشك في نظرية داروين للتطور ، في منتصف القرن التاسع عشر أشار إلى الاختلاف بين الحيوانات مع أجزاء الجسم التي يتم بناؤها بالمثل (المتجانسات) وأجزاء الجسم التي لها أغراض مماثلة (نظائرها). إن زعنفة الدلفين واليد البشرية ، على سبيل المثال ، متجانسة لأن لديهم نفس بنية العظام ، على الرغم من اختلاف وظائفهم منذ سلفنا المشترك الأخير. من ناحية أخرى ، فإن زعنفة الدلفين هي نظير لزعانف القرش - ولها نفس الغرض ولكن لها أشكال مختلفة لأنها تطورت بشكل مستقل (وبشكل متقارب).
أمثلة على التطور المتقارب
هناك أمثلة كثيرة على التطور المتقارب ، ولكن من الأسهل رؤيتها في الأنواع الحيوانية المألوفة. على سبيل المثال ، تحتوي الباندا العملاقة على أجزاء من الجسم تشبه الإبهام ، والتي تستخدمها الحيوانات في الإمساك بالخيزران ، كما وصفه عالم الأحياء ستيفن جاي جولد في مجلة إنكوربوراتينج نيتشر في السبعينيات. لدى كل من البشر والأخطبوط عيون تشبه الكاميرا مع قزحية وعدسة وشبكية - جميع الأجزاء الأساسية لجهاز التصوير. ولكل من الخفافيش والطيور أجنحة.
على غرار تلك السمات التي قد تظهر ، تكشف النظرة عن قرب أصولها المستقلة. إن مخلب الباندا ، المكون من خمسة أرقام وعظمة متعرجة تشبه الإبهام من نتوءه ، لا يشبه يد الإنسان. هذا منطقي ، بالنظر إلى أن الرئيسيات طورت إبهامها المتضاربة قبل حوالي 50 مليون سنة بينما فعلت الباندا ذلك قبل أقل من 20 مليون سنة (وعاش سلفنا المشترك الأخير قبل 65 مليون إلى 90 مليون سنة). وبالمثل ، فإن الأسلاك الفريدة لعين الأخطبوط تعني أنها تفتقر إلى البقع العمياء. وفي حين أن أجنحة الطيور أقرب إلى "الذراعين" ، فإن أجنحة الخفافيش تبدو أكثر مثل "اليدين" بأصابع دوارة. لاستخدام فئات أوين ، هذه أجزاء الجسم متشابهة وليست متجانسة.
المحرك للتطور المتقارب هو توافر أدوار محددة تقدمها البيئة. يلقي المحيطون بحيوانات مفترسة للسباحة السريعة ، سواء كانت أسماك القرش أو الدلافين. تحتاج السماء إلى منشورات ، والمخلوقات التي تعيش في الأشجار أو تتعامل معها على نطاق واسع يجب أن تكون قادرة على انتزاع الفروع ذات الذيل أو اليدين أو المخالب.
أحد الأمثلة الأكثر إثارة في العصر الحديث هي مجموعتان متقاربتان من الحيوانات: الثدييات الجرابية في أستراليا ، التي تقضي أيامها الأولى في أكياس ، والثدييات المولودة من المشيمة ، التي تعيش في بقية العالم. لأن أستراليا انفصلت عن القارات الأخرى منذ عشرات الملايين من السنين ، تطورت أنواعها الحيوانية بشكل مستقل إلى حد ما. ومع ذلك ، تمتلئ العديد من المنافذ بالحيوانات التي تشبه إلى حد كبير نظيراتها في أفريقيا والأمريكتين وأوراسيا.
للحفر تحت الأرض ، هناك شامات وشامات جرابي. للتلاعب على طول الأرض ، تلتقي الفئران بمباراتها في الملجارات الأسترالية. ولصيد الثدييات الصغيرة الأخرى ، بدا ثيلاسين المنقرض الآن ومشى تمامًا مثل الكلب أو الذئب ، باستثناء ذلك أيضًا ، حمل صغره في كيس كما يفعل الكنغر. نظرًا لوجود أدوار مماثلة - مثل الحفار والمحتال والصياد - على جانبي المحيط ، فقد تقارب التطور في تصميمات مماثلة في كلا الموقعين.
هل التطور المتقارب لا مفر منه؟
يكشف السجل الأحفوري أن نفس الأنماط قد ظهرت عبر الدهور وأحداث الانقراض المتعددة ، مع ظهور الزعانف والأرجل والقذائف المدرعة والمخالب كحزم مألوفة في بيئات مماثلة. وقد دفعت هذه الظاهرة علماء الأحياء التطوريين إلى التساؤل عن درجة التطور التي تكون عملية عشوائية ، وإلى أي مدى يتم تحديد نتائجه بواسطة البيئة. كما تساءل غولد ، إذا كان بإمكاننا إعادة تاريخ الأرض من البداية ، فهل ستتخذ شجرة الحياة نفس الشكل؟
ومع ذلك ، فإن الحالات التي تحدد بوضوح التطور المتقارب ليست بالأبيض والأسود. يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالتطور الموازي ، حيث يجد النوع نفسه في بيئتين مختلفتين ويطور نفس التكيف مع كل منهما. انطلاقا من نفس خطة الجسم ، يتحرك التطور بخطوات ثابتة ، وليس بالضبط "يتلاقى" على التكيف الجديد والمماثل. يعتبر بعض العلماء أن التطور الجرابي موازي لتطور الثدييات المشيمية ، بينما يناقش البعض الآخر ما إذا كان التطور الموازي مجرد شكل أقل تطرفًا من التطور المتقارب.
يعمل كل من التطور المتقارب والمتوازي كتذكير بأن الانتقاء الطبيعي ليس له مسار مفضل ، ولا يوجد قوس جوهري من الأساسي إلى المتقدم. يمكن أن تتباعد الأنواع وتتقارب وتتباعد مرة أخرى. يصر التطور فقط على أن الأنواع تعتمد استراتيجيات البقاء التي تعمل في بيئة معينة ، بغض النظر عن مصدر هذه الاستراتيجيات.
