La evolución convergente , la evolución repetida de rasgos similares en múltiples linajes que ancestralmente carecen del rasgo, abunda en la naturaleza, como lo ilustran los ejemplos a continuación. La causa última de la convergencia suele ser un bioma evolutivo similar , ya que entornos similares seleccionarán rasgos similares en cualquier especie que ocupe el mismo nicho ecológico, incluso si esas especies solo están relacionadas lejanamente. En el caso de las especies crípticas , puede crear especies que solo se distinguen analizando su genética. Los organismos no relacionados a menudo desarrollan estructuras análogas al adaptarse a entornos similares.
En animales
Mamíferos
- Varios grupos de ungulados han reducido o perdido de forma independiente los dedos laterales de sus pies, y a menudo dejan uno o dos dígitos para caminar. Ese nombre proviene de sus cascos, que han evolucionado de garras varias veces. Por ejemplo, los caballos tienen un dedo para caminar y los bovinos domésticos dos en cada pie. Varios otros vertebrados terrestres también han reducido o perdido dígitos. [2]
- De manera similar, los perisodáctilos de laurasiahere y los paenungulados afrothere tienen varias características en común, hasta el punto de que no existe una distinción obvia entre los taxones basales de ambos grupos. [3]
- El berrendo de América del Norte , aunque no es un verdadero antílope y solo está relacionado lejanamente con ellos, se parece mucho a los verdaderos antílopes del Viejo Mundo , tanto en el comportamiento como en la morfología. También llena un nicho ecológico similar y se encuentra en los mismos biomas . [4]
- Los miembros de los dos clados Australosphenida y Theria desarrollaron molares tribosfénicos de forma independiente. [5]
- El tilacino marsupial (tigre de Tasmania o lobo de Tasmania) tenía muchas semejanzas con los cánidos placentarios . [6]
- Varios grupos de mamíferos han desarrollado independientemente protuberancias espinosas de la piel: equidnas ( monotremas ), erizos insectívoros , algunos tenrecs (un grupo diverso de mamíferos malgaches parecidos a las musarañas ), puercoespines del Viejo Mundo ( roedores ) y puercoespines del Nuevo Mundo (otra familia biológica de roedores). En este caso, debido a que los dos grupos de puercoespines están estrechamente relacionados, se considerarían ejemplos de evolución paralela ; sin embargo, ni los equidnas, ni los erizos, ni los tenrecs son parientes cercanos de Rodentia. De hecho, el último antepasado común de todos estos grupos fue un contemporáneo de los dinosaurios . [7] El eutriconodonte Spinolestes que vivió en el Período Cretácico Temprano representa un ejemplo aún más temprano de un mamífero con espinas, sin relación con ningún grupo de mamíferos moderno.
- Los depredadores felinos con dientes de sable evolucionaron en tres linajes distintos de mamíferos: carnívoros como los gatos con dientes de sable y nimrávidos (dientes de sable "falsos"), la familia sparassodont Thylacosmilidae (dientes de sable "marsupiales"), los gorgonopsidos y los creodontos también desarrollaron caninos largos , pero sin otras similitudes físicas particulares. [8]
- Varios mamíferos han desarrollado poderosas garras delanteras y lenguas largas y pegajosas que les permiten abrir los hogares de insectos sociales (por ejemplo, hormigas y termitas ) y consumirlos (mirmecofagia). Estos incluyen las cuatro especies de oso hormiguero , más de una docena de armadillos , ocho especies de pangolines (más especies fósiles), ocho especies del monotrema (mamíferos que ponen huevos) echidna (más especies fósiles), el Fruitafossor del Jurásico tardío, el marsupial numbat , el africano oso hormiguero , el lobo de tierra , y posiblemente también el oso perezoso de Asia del Sur, todo relacionado. [9]
- Los koalas marsupiales de Australia han desarrollado huellas dactilares , indistinguibles de las de primates no emparentados , como los humanos. [10]
- Las zarigüeyas australianas adquirieron una lengua larga para tomar el néctar de las flores, una estructura similar a la de las mariposas , algunas polillas y colibríes, y solían realizar la misma tarea. [11]
- El planeador marsupial del azúcar y el planeador ardilla de Australia son como la ardilla voladora placentaria . Ambos linajes han desarrollado de forma independiente aletas en forma de alas ( patagia ) para saltar de los árboles y ojos grandes para buscar comida en la noche. [12]
- El norteamericano rata canguro , Australia notomys y del norte de África y Asia jerbo han desarrollado adaptaciones convergentes para ambientes calientes del desierto; estos incluyen una forma de cuerpo pequeño y redondeado con patas traseras grandes y colas largas y delgadas, un lúpulo bípedo característico y comportamientos nocturnos, de excavación y de comer semillas. Estos grupos de roedores llenan nichos similares en sus respectivos ecosistemas. [13]
- Las zarigüeyas y sus primos de Australasia han desarrollado un pulgar oponible , una característica que también se encuentra comúnmente en los primates no emparentados . [14]
- El lunar marsupial y el lunar dorado tienen muchas semejanzas con el lunar placentario . [15] [16]
- Las mulgaras marsupiales tienen muchas semejanzas con los ratones placentarios . [17]
- Planigale tiene muchas semejanzas con el ratón ciervo . [18]
- El diablo de Tasmania marsupial tiene muchas semejanzas con la hiena placentaria o un glotón . Morfología de cráneo similar, caninos grandes y molares carnasiales aplastantes. [19]
- Los canguros y ualabíes marsupiales tienen muchas semejanzas con las maras (un gran roedor de la familia de los cavy ( Caviidae )), conejos y liebres ( lagomorfos ). [20]
- El león marsupial , Thylacoleo carnifex , tenía garras retráctiles, al igual que los felinos placentarios ( gatos ) hoy en día. [21]
- Los micro murciélagos , las ballenas dentadas y las musarañas desarrollaron sistemas de ecolocalización parecidos a los de un sonar que se utilizan para orientar, evitar obstáculos y localizar presas. Las filogenias modernas de ADN de los murciélagos han demostrado que el suborden tradicional de los murciélagos ecolocadores (Microchiroptera) no es un verdadero clado, y en cambio, algunos murciélagos ecolocadores están más relacionados con los murciélagos frugívoros del Viejo Mundo que no se ecolocalizan que con otras especies que ecolocalizan. La implicación es que la ecolocalización en al menos dos linajes de murciélagos , Megachiroptera y Microchiroptera, ha evolucionado de forma independiente o se ha perdido en los murciélagos frugívoros del Viejo Mundo. [22] [23]
- La ecolocalización en murciélagos y ballenas también requiere una audición de alta frecuencia. La proteína prestina , que confiere una alta sensibilidad auditiva en los mamíferos, muestra convergencia molecular entre los dos principales clados de murciélagos ecolocadores, y también entre murciélagos y delfines . [24] [25] Otros genes auditivos también muestran convergencia entre taxones de ecolocalización. [26] Recientemente se publicó el primer estudio de convergencia de todo el genoma, este estudio analizó 22 genomas de mamíferos y reveló que decenas de genes han sufrido los mismos reemplazos en la ecolocalización de murciélagos y cetáceos, y muchos de estos genes codifican proteínas que funcionan en la audición y visión. [27]
- Tanto el lémur aye-aye como la zarigüeya rayada tienen un dedo alargado que se usa para obtener invertebrados de los árboles. No hay pájaros carpinteros en Madagascar o Australia donde evolucionó la especie, por lo que el suministro de invertebrados en los árboles fue grande. [28]
- Castorocauda , un mamífero del período Jurásico y los castores tienen patas palmeadas y una cola aplanada, pero no están relacionados. [29]
- Colas prensiles evolucionado en varias especies no relacionadas marsupiales zarigüeyas , mapaches , monos del Nuevo Mundo , de árboles pangolines , de árboles osos hormigueros , puercoespines , ratas , skinks y camaleones , y la salamandra Bolitoglossa . [30]
- Forma de cerdo, de cabeza grande, hocico de cerdo y pezuñas son independientes en verdaderos cerdos en Eurasia , pecaríes en América del Sur y los extintos entelodontidae . [31]
- Los tapires y los cerdos se parecen mucho, pero los tapires son perisodáctilos (ungulados de dedos impares) y los cerdos son artiodáctilos (ungulados de dedos pares). [32]
- Alimentación por filtración : las ballenas barbadas como la ballena jorobada y la ballena azul (mamíferos), el tiburón ballena y el tiburón peregrino por separado, la mantarraya , el pez óseo mesozoico Leedsichthys y el anomalocarídido del Paleozoico temprano Aegirocassis han evolucionado por separado formas de separar el plancton de las aguas marinas . [33]
- El ornitorrinco monotrema tiene lo que parece el pico de un pájaro (de ahí su nombre científico Ornithorhynchus ), pero es un mamífero. [34] Se pensó que alguien había cosido el pico de un pato al cuerpo de un animal parecido a un castor. Shaw incluso se llevó un par de tijeras a la piel seca para comprobar si tenía puntos. [35] Sin embargo, no es estructuralmente similar al pico de un pájaro (o cualquier pico "verdadero", para el caso), siendo carnoso en lugar de queratinoso.
- Los glóbulos rojos de los mamíferos carecen de núcleo celular. En comparación, los glóbulos rojos de otros vertebrados tienen núcleos; las únicas excepciones conocidas son las salamandras del género Batrachoseps y los peces del género Maurolicus . [36]
- Caniformes como mofetas y mapaches en América del Norte y del Sur y feliformes como mangostas y civetas en Asia y África han evolucionado para llenar el nicho de omnívoros / insectívoros pequeños a medianos en su lado del mundo. Algunas especies de mangostas y civetas pueden incluso rociar a su atacante con almizcle similar al zorrillo y algunas civetas también han desarrollado de forma independiente marcas similares al mapache, como la civeta africana . [37]
- Los delfines de río de las tres especies que viven exclusivamente en agua dulce , viven en diferentes ríos: los ríos Ganges y Brahmaputra de la India , el río Yangtze de China y el río Amazonas . El análisis de la secuencia de ADN mitocondrial y nuclear demuestra que los tres no están relacionados. [38]
- Los mangabeys comprenden tres géneros diferentes de monos del Viejo Mundo . Los géneros Lophocebus y Cercocebus se parecen entre sí y alguna vez se pensó que estaban estrechamente relacionados, tanto que todas las especies pertenecían a un género. Sin embargo, ahora se sabe que Lophocebus está más estrechamente relacionado con los babuinos , mientras que Cercocebus está más estrechamente relacionado con el mandril . [39]
- El cachalote y los copépodos microscópicos utilizan el mismo sistema de control de flotabilidad . [40]
- El wombat es un marsupial que se parece mucho a la marmota, un roedor placentario relacionado con las marmotas , que en su mayoría están relacionadas con las ardillas . [41]
- La fosa de Madagascar parece un gato pequeño. La fosa tiene garras semirretractables . Fossa también tiene tobillos flexibles que le permiten trepar arriba y abajo de los árboles con la cabeza primero, y también le permiten saltar de un árbol a otro. Su clasificación ha sido controvertida porque sus rasgos físicos se parecen a los de los gatos, pero está más estrechamente relacionada con la familia de las mangostas ( Herpestidae ) o muy probablemente con la familia de los carnívoros malgaches ( Eupleridae ). [42] [43]
- El perro mapache de Asia se parece al mapache de América del Norte (de ahí su nombre científico Procyonoides ) debido a su máscara facial negra, complexión robusta, apariencia tupida y capacidad para trepar a los árboles. A pesar de sus similitudes, en realidad se clasifica como parte de la familia de los perros ( Canidae ).
- Los planeadores o vuelo pasivo se han desarrollado de forma independiente en ardillas voladoras , marsupiales australianos , lagartos , serpientes del árbol del paraíso , ranas , hormigas planeadoras y peces voladores y el antiguo volaticoterio que vivió en el período jurásico parecía una ardilla voladora, pero no es un antepasado de las ardillas. . [44] [45]
- Amynodontidae una familia de rinocerontes extintos que se cree que se veían y se comportaban como hipopótamos acuáticos, achaparrados . [46] [47]
- La visión tricromática del color , la visión separada del azul, el verde y el rojo, se encuentra solo en unos pocos mamíferos y se produjo de forma independiente en los humanos , los monos del Viejo Mundo y los monos aulladores del Nuevo Mundo, y algunos marsupiales australianos. . [48] [49]
- Forestomaches rumiantes surgieron de forma independiente en: aves hoatzin y perezosos arborícolas del Amazonas, artiodáctilos de rumiantes (ciervos, ganado), monos colobos del Viejo Mundo y algunos Macropodidae . [50] [51]
- El agua metabólica experta , la adquisición de agua por combustión de grasas en animales del desierto xerocole y otros surgieron de forma independiente en: camello , rata canguro , las aves migratorias deben depender exclusivamente de la producción de agua metabólica mientras realizan vuelos sin escalas y más. [52] [53] [54] [55]
- Muchos mamíferos acuáticos llegaron a adaptarse independientemente para vivir en el agua; por ejemplo, los dugongos y las ballenas tienen aletas de cola de aspecto similar. [ cita requerida ] Los herbívoros y carnívoros no emparentados se han adaptado a los ambientes marinos y de agua dulce.
- Glyptodontidae , una familia de mamíferos extintos relacionados con los armadillos , tenía un caparazón muy parecido a una tortuga o tortuga . Los pangolines han desarrollado convergentemente las mismas características.
- Megaladapis , un género de lémur extinto, tiene un gran parecido con un indri o un koala (de ahí su apodo "koala-lémur") debido a su constitución robusta, orejas copetudas y cola corta y rechoncha.
- Palaeopropithecidae , una familia de lémures extintos , que probablemente estén emparentados con la familia Indriidae debido a su morfología, tienen muchas similitudes con los perezosos debido a su apariencia y comportamiento, como brazos largos, dedos en forma de gancho y movimientos lentos, lo que les da el sobrenombre "lémures perezosos".
- Archaeolemuridae , otra familia de lémures extintos , que probablemente también estén emparentados con la familia Indriidae , tiene muchas similitudes con los monos y los babuinos debido a sus planes corporales , que son adoptados al estilo de vida arbóreo y terrestre, lo que les da el sobrenombre de "mono-lémures "o" babuinos-lémures ".
- Los zorros sudamericanos parecen verdaderos zorros , a pesar de ser un género de cánidos único más estrechamente relacionado con los lobos y los chacales. [56]
Reptiles prehistóricos
- Las picnofibrillas de pterosaurio se parecen mucho al pelo de los mamíferos, pero se cree que han evolucionado de forma independiente. [57]
- Los dinosaurios ornitisquios (con caderas de pájaro) tenían una forma de pelvis similar a la de los pájaros , o dinosaurios aviares, que evolucionaron a partir de los dinosaurios saurisquios (con caderas de lagarto). [58]
- Los Heterodontosauridae desarrollaron un tibiotarsus que también se encuentra en las aves modernas. Estos grupos no están estrechamente relacionados. [59]
- Los mamíferos anquilosaurios y gliptodontes tenían colas puntiagudas. [60]
- Los saurópodos y las jirafas desarrollaron cuellos largos de forma independiente. [61]
- Los hocicos cornudos de dinosaurios ceratopsianos como Triceratops también han evolucionado varias veces en mamíferos cenozoicos : rinocerontes , brontotheres , Arsinoitherium y Uintatherium . [62]
- Los dientes de Rhyncosaur se asemejan a los de los roedores existentes.
- Los hocicos con pico de los dinosaurios hadrosaurios con pico de pato convergen sorprendentemente con los patos y el ornitorrinco . [63]
- Los ictiosaurios, un reptil marino de la era mesozoica, se parecían sorprendentemente a los delfines . [64]
- Los picos son independientes en dinosaurios ceratopsianos como Triceratops , aves , tortugas y cefalópodos como calamares y pulpos . [sesenta y cinco]
- El Pelycosauria y el Ctenosauriscidae tenían un parecido sorprendente entre sí porque ambos tenían una aleta en forma de vela en la espalda. Los pelicosaurios están más estrechamente relacionados con los mamíferos, mientras que los ctenosauriscids están estrechamente relacionados con los pterosaurios y los dinosaurios. Además, los espinosáuridos tenían aletas en forma de vela en la espalda, cuando no estaban estrechamente relacionados con ninguno de los dos. [66] [67]
- Además, Acrocanthosaurus y Ouranosaurus , que no están estrechamente relacionados con los pelicosaurios, ctenosauriscids o espinosáuridos, también tenían espinas similares, pero más gruesas, en sus vértebras y, por lo tanto, tienen jorobas, como los camellos y bisontes mamíferos no emparentados . [68]
- Noasaurus , Baryonyx y Megaraptor , todos sin parentesco, tenían una garra agrandada que originalmente se pensaba que se colocaba en el pie, como en los dromeosaurios . Una garra modificada de manera similar (o en este caso, un dedo) está en la mano de Iguanodon . [69]
- Los ornitópodos tenían patas y picos que se parecían a los de las aves, pero solo están relacionados de forma lejana. [70]
- Tres grupos de dinosaurios, Tyrannosauridae , Ornithomimosauria y Troodontidae , desarrollaron un arctometatarsus , de forma independiente. [71]
- Algunos placodontos (como Cyamodus , Psephoderma , Henodus y especialmente Placochelys ) tienen un parecido sorprendente con las tortugas marinas (y las tortugas en general) en términos de tamaño, caparazón, pico, en su mayoría mandíbulas desdentadas, extremidades en forma de paleta y posiblemente otras adaptaciones para el estilo de vida acuático. [72]
- Cretácicos hesperornithiformes fueron muy parecidos modernos de buceo patos , somormujos y zampullines . Los Hesperornithes tenían los mismos pies lobulados que los somormujos, con las patas traseras muy hacia atrás, que lo más probable es que no pudieran caminar en tierra. [73] [74]
Henodus chelyops ( Triásico tardío ), un placodont
Proganochelys quenstedti ( Triásico tardío ), una tortuga
Reptiles existentes
- El diablo espinoso ( Moloch horridus ) es similar en dieta y patrones de actividad al lagarto cornudo de Texas ( Phrynosoma cornutum ), aunque los dos no están particularmente relacionados. [ cita requerida ]
- Los cocodrilos modernos se asemejan a los fitosaurios prehistóricos , los champsosaurios , ciertos anfibios laberintotodos y quizás incluso a la ballena primitiva Ambulocetus . El parecido entre los cocodrilos y los fitosaurios en particular es bastante sorprendente; incluso hasta el punto de haber evolucionado la graduación entre formas de hocico estrecho y de hocico ancho, debido a las diferencias en la dieta entre especies particulares en ambos grupos. [75]
- La forma del cuerpo del reptil prehistórico Ophthalmosaurus era similar a la de otros ictiosaurios , delfines (mamíferos acuáticos) y atunes ( peces escómbridos ). [76]
- Las víboras de la muerte se parecen mucho a las verdaderas víboras , pero son elápidos . [77]
- La serpiente de cristal es en realidad un lagarto, pero se confunde con una serpiente. [78]
- Los grandes lagartos tegu de América del Sur han convergido en forma y ecología con los lagartos monitores , que no están presentes en las Américas. [79]
- Los lagartos sin patas como Pygopodidae son lagartos con forma de serpiente que se parecen mucho a las serpientes verdaderas . [80]
- Los lagartos anolis , con poblaciones en islas aisladas, son uno de los mejores ejemplos tanto de radiación adaptativa como de evolución convergente. [81]
- La serpiente marina asiática Enhydrina schistosa (serpiente marina con pico) se parece a la serpiente marina australiana Enhydrina zweifeli , pero en realidad no está relacionada. [82]
- La boa esmeralda y la pitón verde son de dos géneros diferentes, pero son muy parecidos. [41]
Aviar
- Los avestruces son ratites grandes especializados en cursorialidad , habiendo perdido el primer y segundo dedo del pie. Eogruids y geranoidids eran parientes de grullas que también se especializaron en cursorialidad de la misma manera, mostrando una reducción en la tráquea del segundo dedo, culminando con su desaparición en taxones más derivados.
- El pequeño auk del Atlántico norte ( Charadriiformes ) y los petreles buceadores de los océanos australes ( Procellariiformes ) son notablemente similares en apariencia y hábitos. [83]
- La urraca euroasiática es un córvido , la urraca australiana no lo es. [84]
- Pingüinos en el hemisferio sur evolucionaron de manera similar a las alas voladoras propulsadas buceo alcas en el hemisferio norte : el Atlántico gran alca y los del Pacífico mancallines . [85]
- Los buitres son el resultado de una evolución convergente: tanto los buitres del Viejo Mundo como los del Nuevo Mundo comen carroña, pero los buitres del Viejo Mundo pertenecen a la familia del águila y el halcón ( Accipitridae ) y utilizan principalmente la vista para descubrir alimentos; los buitres del Nuevo Mundo son de ascendencia desconocida, y algunos usan el sentido del olfato y la vista en la caza. Las aves de ambas familias son muy grandes, buscan comida volando, dan vueltas sobre la carroña avistada, se agrupan en los árboles y tienen la cabeza y el cuello sin plumas. [86]
Buitre de Nubia , un buitre del Viejo Mundo
Buitre de Turquía , un buitre del Nuevo Mundo
Colibrí , un pájaro del Nuevo Mundo, con un Sunbird , un pájaro del Viejo Mundo
Comparación de un avestruz y el eogruida Ergilornis (a escala), combinado con los parientes vivos más cercanos, un tinamú y un trompetista respectivamente (no a escala).
- Colibríes parecen pájaros sol . Los primeros viven en América y pertenecen a un orden o superorden que incluye a los vencejos , mientras que los segundos viven en África y Asia y son una familia del orden Passeriformes . También los trepadores de miel hawaianos que se alimentan de néctar se parecen a los dos y se diferencian de otros trepadores de miel. [87] [88]
- La falta de vuelo ha evolucionado en muchas aves diferentes de forma independiente. Sin embargo, llevando esto a un extremo mayor, las aves del terror , Gastornithiformes y dromornithids (irónicamente todos extintos) desarrollaron una forma corporal similar (no volar, patas largas, cuellos largos, cabezas grandes), pero ninguno de ellos estaba estrechamente relacionado. También comparten el rasgo de ser aves gigantes, no voladoras, con alas vestigiales, patas largas y cuellos largos con las ratites , aunque no están emparentadas. [89] [90]
- Ciertas garras largas ( Macronyx ) y alondras ( Sturnella ) tienen esencialmente el mismo patrón de plumaje llamativo. Los primeros habitan en África y los segundos en América, y pertenecen a diferentes linajes de Passerida . Si bien son bastante similares desde el punto de vista ecológico, no existe una explicación satisfactoria para el plumaje convergente; se explica mejor por pura casualidad. [91]
- Las semejanzas entre vencejos y golondrinas se deben a la evolución convergente. El vencejo de chimenea fue identificado originalmente como golondrina de chimenea ( Hirundo pelagica ) por Carl Linnaeus en 1758, antes de ser trasladado al género Chaetura por James Francis Stephens en 1825. [92]
- El pájaro carpintero velloso y el pájaro carpintero peludo se ven casi iguales, al igual que algunos Chrysocolaptes y Dinopium flameback , el pájaro carpintero marrón ahumado y algunas especies de Veniliornis , y otras especies de Veniliornis y ciertos " Picoides " y Piculus . En ningún caso las especies similares son parientes particularmente cercanos. [93]
- Muchas aves de Australia , como los reyezuelos y los petirrojos , se parecen a las aves del hemisferio norte pero no están relacionadas. [94]
- Oilbird como micromurciélagos y ballenas dentadas desarrollado sonar -como ecolocalización sistemas utilizados para la localización de la presa. [95]
- La estructura del cerebro , el prosencéfalo , de los colibríes , los pájaros cantores y los loros responsables del aprendizaje vocal (no por instinto ) es muy similar. Estos tipos de aves no están estrechamente relacionados. [96]
- Los Seriemas y los pájaros secretarios se parecen mucho a los antiguos dinosaurios dromeosáuridos y troodóntidos . Ambos han desarrollado una garra retráctil en forma de hoz en el segundo dedo de cada pie, ambos tienen plumas y ambos son muy similares en su apariencia física general y estilo de vida. [97]
- Las aves migratorias como los zorzales de Swainson pueden hacer que la mitad del cerebro duerma y la otra mitad despierta. Delfines , ballenas , manatíes amazónicos y pinnípedos pueden hacer lo mismo. Se llama sueño unihemisférico de ondas lentas . [98]
- El parasitismo de cría , que pone huevos en los nidos de aves de otras especies, ocurre en tipos de aves que no están estrechamente relacionadas. [99]
Pescado
- Los animales acuáticos que nadan utilizando una aleta alargada a lo largo del dorso, el ventrum o en pares en sus márgenes laterales (como el pez remo , el pez cuchillo , los cefalópodos ) han alcanzado la misma proporción de amplitud con respecto a la longitud de onda de la ondulación de la aleta para maximizar la velocidad, 20 : 1. [100]
- Los saltadores del fango exhiben una serie de adaptaciones al estilo de vida semi-terrestre que generalmente también se atribuyen a Tiktaalik : respirar aire de la superficie, tener los ojos colocados en la parte superior de la cabeza, apoyarse y moverse en la tierra con aletas fuertes. [101]
Tiktaalik roseae - interpretación artística. Neil Shubin , sugiere que el animal podría apoyarse en sus aletas para aventurarse en la tierra, aunque muchos paleontólogos rechazan esta idea como obsoleta.
Boleophthalmus boddarti : un cazador de lodo que se cree que comparte algunas características con los fishapodos extintos en términos de adaptaciones a los hábitats terrestres.
Un grupo de saltadores del barro que llegan a la costa: usan aletas pectorales para apuntalar y moverse en tierra. Algunos científicos creen que Tiktaalik actuó de la misma manera
- Gobio con aletas dorsales como los chupalumas , pero no están emparentados.
- Los Renanids se extinguieron más de 200 millones de años antes de que evolucionaran las primeras mantarrayas , pero comparten una apariencia bastante similar.
- Los peces sandlance y los camaleones tienen movimientos oculares independientes y se enfocan mediante el uso de la córnea . [102]
- Los acanthurids y mbuna son peces agresivos de colores brillantes que se alimentan principalmente de aufwuchs , aunque el primero se encuentra solo en ambientes marinos, mientras que el segundo solo se encuentra en el lago Malawi de agua dulce .
- Los cíclidos de América del Sur y el " pez luna " de América del Norte son sorprendentemente similares en morfología, ecología y comportamiento. [103]
- La lubina y la lobina son excelentes ejemplos. Los dos peces no están relacionados, pero son muy similares. La lubina pavo real es originaria de América del Sur y es una Cichla . Mientras que la lobina negra es nativa de los estados del sur de EE. UU . Y es un pez luna . [104] seguramente se describirán otros (pero vea los resultados basados en datos de ADN [105] ).
- La proteína anticongelante del pescado en el Ártico y la Antártida surgió de forma independiente. [106] Los AFGP evolucionaron por separado en nototenioides y bacalao del norte. En los nototenioides, el gen AFGP surgió de un gen de serina proteasa ancestral similar al tripsinógeno. [107]
- Peces eléctricos : los órganos eléctricos y los sistemas electrosensoriales evolucionaron de forma independiente en las Gymnotiformes sudamericanas y las Mormyridae africanas . [108]
- La forma de la anguila es independiente en la lamprea de arroyo de América del Norte , las anguilas neotropicales y la anguila espinosa africana . [109]
- Los peces espinosos se han movido repetidamente entre ambientes marinos y de agua dulce, con una evolución convergente generalizada para adaptarse y readaptarse a estos ambientes en diferentes especies. [110]
- Los peces voladores pueden volar hasta 400 m (1300 pies) a velocidades de más de 70 kilómetros por hora (43 mph) a una altitud máxima de más de 6 m (20 pies), al igual que otras aves voladoras , murciélagos y otros planeadores. [111]
- Los peces extintos de la familia Thoracopteridae , como Thoracopterus o Potanichthys , eran similares a los peces voladores modernos (capacidad de deslizamiento gracias a un par de aletas pectorales agrandadas y una aleta caudal profundamente bifurcada) que, sin embargo, no se considera su descendiente. [112]
- El limpiador lábrido dimidiatus del Océano Índico es un pequeño, rayado longitudinalmente negro y azul brillante pez limpiador , al igual que el limpiador gobio Elacatinus evelynae del Atlántico occidental. [113]
- Los peces del ahora desacreditado género Stylophthalmus están relacionados sólo de forma lejana, pero sus larvas ( Stomiiformes y Myctophiformes ) han desarrollado ojos similares en forma de tallo. [114] (ver: rasgo de estiloftalmina )
- El pez sierra , la raya y el tiburón sierra no relacionado tienen dientes transversales afilados para la caza. [115]
- El camuflaje submarino se encuentra de forma independiente en muchos peces como: dragón de mar frondoso (gran parte de su cuerpo es solo para camuflaje , caballito de mar pigmeo , pez escorpión de hoja , platija , platija de pavo real . Algunos tienen camuflaje activo que cambia con la necesidad. [116])
- Ojo de distracción , muchos peces tienen una mancha en la cola para engañar a sus presas . Las presas no están seguras de cuál es el frente, la dirección de viaje. [117]
- Las branquias aparecen en peces no emparentados, algunos anfibios, algunos crustáceos, insectos acuáticos y algunos moluscos, como caracoles de agua dulce , calamares, pulpos. [118]
Limpiador de lábridos Labroides dimidiatus dando servicio a un pez ardilla patudo
Gobio de limpieza del Caribe Elacatinus evelynae
Anfibios
- Las salamandras y los camaleones pletodóntidos han desarrollado una lengua parecida a un arpón para atrapar insectos . [119]
- La rana dardo venenosa neotropical y la Mantella de Madagascar han desarrollado de forma independiente mecanismos similares para obtener alcaloides de una dieta de ácaros y almacenar los productos químicos tóxicos en las glándulas de la piel . También han desarrollado de forma independiente colores de piel brillantes similares que advierten a los depredadores de su toxicidad (por lo contrario de la cripsis , es decir, el aposematismo ). [120]
- Los cecilianos son lisanfibios que en segundo lugar perdieron sus extremidades, pareciéndose superficialmente a serpientes y lagartijas sin patas . [121]
- Los tetrápodos más antiguos conocidos ( Ichthyostegalia semiacuática ) se asemejaban a las salamandras gigantes (plan corporal, estilo de vida), aunque se considera que están relacionados sólo lejanamente. [122]
- Varios anfibios, como las salamandras sin pulmones y la rana de cabeza plana de Borneo, desarrollaron por separado la carencia de pulmones. [123]
Elginerpeton pacheni , el tetrápodo más antiguo conocido
Andrias japonicus , una salamandra gigante que se asemeja a los primeros tetrápodos
- Ambystoma mexicanum , una especie existente, es difícil de diferenciar del Permian Branchiosaurus [124]
Branchiosaurus , ungénero pérmico
Salamandra mexicana ( ajolote ), existente
Artrópodos
- Los órganos olfativos del cangrejo del coco terrestre son similares a los de los insectos. [125]
- En un extraño ejemplo de phyla cruzado, un insecto, la polilla halcón colibrí ( Macroglossum stellatarum ), también se alimenta al flotar frente a las flores y beber su néctar de la misma manera que los colibríes y los girasoles . [126]
- Las chinches y los milpiés de las píldoras no solo han desarrollado defensas idénticas, sino que incluso son difíciles de distinguir de un vistazo. [127] También hay una versión oceánica grande: el isópodo gigante . [128]
- Seda : las arañas , las polillas de la seda , las larvas de moscas caddis y la hormiga tejedora producen hilos de seda. [129]
- El tipo de cuerpo de la mantis religiosa (extremidad anterior raptorial, cuello prensil y velocidad de captura extraordinaria) ha evolucionado no solo en los insectos mantis sino también de forma independiente en los insectos neurópteros Mantispidae . [130]
- Los extremos de las extremidades que se agarran han evolucionado por separado en los escorpiones y en algunos crustáceos decápodos , como las langostas y los cangrejos . Estos chelae o garras tienen una arquitectura similar: el penúltimo segmento crece una proyección que encaja contra el último segmento. [131]
- Agricultura : Algunos tipos de hormigas , termitas y escarabajos ambrosía se han cultivado durante mucho tiempo y tienden a los hongos como alimento. Estos insectos siembran, fertilizan y desyerban sus cultivos. Una damisela también se ocupa de las alfombras de algas rojas en su pedazo de arrecife ; la damisela elimina activamente las especies invasoras de algas cortando al recién llegado. [132]
- El comportamiento esclavista ha evolucionado varias veces de forma independiente en las subfamilias de hormigas Myrmicinae y Formicinae , [133] [134] y más de diez veces en total en las hormigas. [135]
- Proleg una pata carnosa en muchas larvas de insectos se encuentra en todos los órdenes en los que aparecen, formada independientemente de cada orden por evolución convergente. [136]
- Uso parasitoide de virus, las avispas parasitoides ponen sus huevos dentro de las orugas hospedadoras , para evitar que el sistema inmunológico de la oruga mate al huevo, también se "pone" un virus con los huevos. Dos avispas no relacionadas usan este truco. [137]
- Criadores de vida corta, especies que se encuentran en la fase juvenil durante la mayor parte de su vida. La vida adulta es tan corta que la mayoría no tiene piezas bucales que funcionen. Especies no relacionadas: cigarras , efímeras , algunas moscas , libélulas , polillas de seda y algunas otras polillas. [138] [139]
- Los saltamontes americanos y las ranas emiten sonidos fuertes con órganos que producen sonidos para atraer a las hembras para el apareamiento. [140]
- Camuflaje de dos tipos: camuflaje en forma de ramitas independientemente en bastones y las larvas de algunas mariposas y polillas ; el camuflaje de las hojas se encuentra de forma independiente en algunas mantis religiosas y polillas aladas.
- Las moscas dípteros y los insectos Strepsiptera crearon de forma independiente halterios de baquetas giratorias que se utilizan como giroscopios en vuelo. [141]
- Carcinización , en la que un crustáceo evoluciona a una forma similar a un cangrejo a partir de una forma no similar a un cangrejo. El término fue introducido en la biología evolutiva por LA Borradaile , quien lo describió como "uno de los muchos intentos de la naturaleza de desarrollar un cangrejo". [142]
Moluscos
- Los bivalvos y los gasterópodos de la familia Juliidae tienen conchas muy similares. [143]
- Hay formas parecidas a lapas en varias líneas de gasterópodos: lapas "verdaderas" , lapas pulmonadas sifonáridas y varios linajes de lapas pulmonadas de agua dulce. [144] [145]
- Los ojos de cefalópodos (como en pulpos y calamares ) y vertebrados son ojos de cámara con lente con mucha similitud general, pero son especies muy no relacionadas. Un examen más detenido revela algunas diferencias, incluido el desarrollo embrionario , los músculos extraoculares , el número de partes del cristalino y la falta de un punto ciego retiniano en el ojo del cefalópodo. [146] [147]
- Vejigas natatorias: Las vejigas flotantes evolucionaron independientemente en peces , el pulpo pelágico tuberculado y sifonóforos como el hombre de guerra portugués . [148]
- Los bivalvos y braquiópodos evolucionaron de forma independiente con conchas articuladas emparejadas para su protección. Sin embargo, la anatomía de sus partes blandas es muy diferente, por lo que los moluscos y los braquiópodos se clasifican en diferentes filos. [149]
- Propulsión a chorro en calamares y vieiras : estos dos grupos de moluscos tienen formas muy diferentes de exprimir el agua a través de sus cuerpos para impulsar un movimiento rápido a través de un fluido. (Las larvas de libélula en la etapa acuática también utilizan un chorro anal para propulsarlas, y las medusas han utilizado la propulsión a chorro durante mucho tiempo). Las liebres marinas (moluscos gasterópodos) emplean un medio similar de propulsión a chorro, pero sin la sofisticada maquinaria neurológica de los cefalópodos, navegan de forma algo más torpe. [150] [151] tunicados (como salpas), [152] [153] y algunas medusas [154] [155] [156] también emplean propulsión a chorro. Los organismos propulsados por chorro más eficientes son las salpas, [152] que utilizan un orden de magnitud menos de energía (por kilogramo por metro) que los calamares. [157]
Otro
- Los notocordios en los cordados son como los estomocordes en los hemicordados . [158]
- El taxón de Elvis en el registro fósil desarrolló una morfología similar a través de la evolución convergente. [159]
- Picadura venenosa : para inyectar veneno con una aguja hipodérmica , un tubo de punta afilada ha aparecido de forma independiente más de 10 veces: medusas , arañas , escorpiones , ciempiés , varios insectos , concha cónica , serpientes , algunos bagres , mantarrayas , peces piedra , el ornitorrinco macho. , Siphonophorae y ortiga . [160]
- La bioluminiscencia : simbióticas asociaciones con bacterias luminiscentes desarrollado muchas veces independientemente de peces de aguas profundas , las medusas , las luciérnagas , Rhagophthalmidae , piroforo escarabajos, pyrosome , Mycena , Omphalotus nidiformis setas , Vargula hilgendorfii , estriada Quantula caracol , vidrio ojos saltones calamar , stiptic hongo , Noctiluca scintillans , Pyrocystis fusiformis , vargulin , pluma de mar , ostracod , Siphonophorae y luciérnagas . Algunos animales también producen bioluminiscencia directamente. [161] [162]
- Partenogénesis : algunos lagartos e insectos tienen la capacidad independiente de las hembras de producir crías vivas a partir de huevos no fertilizados . Algunas especies son completamente femeninas. [163]
- La familia de las arqueas extremadamente halófilas Halobacteriaceae y la bacteria extremadamente halófila Salinibacter ruber pueden vivir en ambientes con alto contenido de sal . [164]
- En la evolución de la reproducción sexual y el origen del cromosoma sexual : los mamíferos, las hembras tienen dos copias del cromosoma X (XX) y los machos tienen una copia del cromosoma X y una copia del cromosoma Y (XY). En las aves ocurre lo contrario, los machos tienen dos copias del cromosoma Z (ZZ) y las hembras tienen una copia del cromosoma Z y una copia del cromosoma W (ZW). [165]
- Los organismos multicelulares surgieron de forma independiente en las algas pardas ( algas marinas y algas marinas ), plantas y animales . [166]
- Los orígenes de los dientes han ocurrido al menos dos veces. [167]
- El vuelo alado se encuentra en especies no relacionadas: aves, murciélagos (mamíferos), insectos , pterosaurios y Pterodactylus (reptiles). Los peces voladores no vuelan, pero son muy buenos para volar en planeador . [168]
- El colibrí , la libélula y la polilla halcón colibrí pueden flotar y volar hacia atrás. [169]
- Las neuroglobinas se encuentran en las neuronas de los vertebrados ( deuterostomas ), y se encuentran en las neuronas de los protostomas no relacionados , como la fotosíntesis del acel y las medusas . [170]
- Siphonophorae y Praya dubia se parecen y actúan como medusas , pero son Hydrozoa , una colonia de individuos diminutos especializados llamados zooides . [171] [172] Salp , un Chordata , también es muy parecido a las medusas, pero completamente diferente. [173]
- Las colonias de eusocialidad en las que solo una hembra (reina) es reproductiva y todas las demás están divididas en un sistema de castas , todas trabajan juntas en un sistema de coordenadas. Este sistema se utiliza en muchos animales no relacionados: hormigas , abejas y avispas , termitas , rata topo desnuda , cryptomys damarensis , Synalpheus regalis de camarón , ciertos escarabajos, algunos biliares trips y algunos áfidos . [174]
- La sangre oxigenada surgió en grupos de animales no relacionados: los vertebrados usan hierro ( hemoglobina ) y los crustáceos y muchos moluscos usan cobre ( hemocianina ). [175]
- La biomineralización, que secretan conchas protectoras o caparazones hechos de materiales duros hechos orgánicamente , como carbonatos minerales y quitinas orgánicas, se produjo en especies no relacionadas al mismo tiempo durante la explosión cámbrica en: moluscos , braquiópodos , artrópodos , briozoos , equinodermos , gusanos tubulares . [176] [a]
- Los constructores de arrecifes , una serie de especies de vida marina no relacionadas construyen arrecifes rocosos: algunos tipos de bacterias producen estromatolitos , varias esponjas construyen esqueletos de carbonato de calcio , como: esponjas arqueocyath y esponjas estromatoporoideas , corales , algunos cnidarios antozoicos , briozoos , algas calcáreas y algunos bivalvos ( bivalvos rudistas ). [177] [178] [179]
- Se han encontrado magnetita para orientación, partículas de magnetita cargadas magnéticamente para detección direccional en especies no relacionadas de salmón , trucha arco iris , algunas mariposas y aves . [180]
- Se han encontrado adaptaciones de respiraderos hidrotermales como el uso de bacterias alojadas en la carne del cuerpo o en órganos especiales, hasta el punto en que ya no tienen partes bucales, en especies de moluscos y gusanos tubulares de respiraderos hidrotermales no relacionados (como el gusano tubular gigante . [181])
- Los líquenes son asociaciones de hongos y algas . Cada "especie" de líquenes está formada por diferentes especies de hongos y algas, por lo que cada una tiene que producirse de forma independiente. [182] [183] [184]
- El cuidado de los padres surgió de forma independiente en: mamíferos , la mayoría de las aves , algunos insectos , algunos peces y cocodrilos . [185] [186]
- Regeneración , muchas especies diferentes no relacionadas pueden desarrollar nuevas extremidades, cola u otras partes del cuerpo, si se pierden partes del cuerpo. [187] [188]
- El Statocyst es un receptor sensorial del equilibrio que se encuentra independientemente en diferentes organismos como: algunos invertebrados acuáticos , incluidos los bivalvos , [189] cnidarios , [190] equinodermos , [191] cefalópodos , [192] y crustáceos . [193] También se encuentra en ciliados unicelulares . También se encuentra una estructura similar en Xenoturbella . [194]
- La audición se produjo en muchas especies diferentes no relacionadas con el: órgano timpánico , órgano de Johnston y orejas de mamíferos / aves . También la audición más simple que se encuentra en los reptiles, con solo el hueso del estribo .
- La visión infrarroja es en muchas diferentes especies no relacionadas: Pit Viper serpientes (serpientes de cascabel), pitones , los murciélagos vampiro , y avispas perforadores de la madera y cocuyos .
En plantas
- Las hojas han evolucionado varias veces; consulte Historia evolutiva de las plantas . Han evolucionado no solo en plantas terrestres, sino también en diversas algas , como las algas . [195]
- Las espinas , las espinas y las espinas son todos tejidos vegetales modificados que han evolucionado para prevenir o limitar la herbivoría ; estas estructuras han evolucionado de forma independiente varias veces. [196]
- Toxinas estimulantes: las plantas que tienen una relación lejana entre sí, como el café y el té , producen cafeína para disuadir a los depredadores. [197]
- Las raicillas aéreas que se encuentran en la hiedra ( Hedera ) son similares a las de la hortensia trepadora ( Hydrangea petiolaris ) y algunas otras enredaderas . Estas raicillas no se derivan de un antepasado común, pero tienen la misma función de aferrarse a cualquier soporte disponible. [198]
- Las plantas con flores ( Delphinium , Aerangis , Tropaeolum y otras) de diferentes regiones forman espolones tubulares que contienen néctar. Es por eso que los insectos de un lugar a veces pueden alimentarse de plantas de otro lugar que tienen una estructura como la flor, que es la fuente tradicional de alimento del animal. [199]
- Algunas dicotiledóneas ( Anemone ) y monocotiledóneas ( Trillium ) en ambientes inhóspitos son capaces de formar órganos subterráneos como bulbos, bulbos y rizomas para reservar nutrición y agua hasta que las condiciones mejoren.
- Plantas carnívoras : las plantas con deficiencia de nitrógeno se han vuelto carnívoras en al menos 7 momentos distintos, como: trampas de papel para moscas como droseras y margaritas , trampas de primavera , trampa para moscas Venus y trampas de jarra para capturar y digerir insectos para obtener el nitrógeno escaso. [200] [201]
- Plantas de jarra : La trampa de jarra evolucionó de forma independiente en tres linajes de eudicot y un linaje de monocotiledóneas . [202] [203]
- Las suculentas en forma de roseta de aspecto similar han surgido por separado entre las plantas de las familias Asphodelaceae (anteriormente Liliaceae ) y Crassulaceae . [204]
- Las orquídeas , la familia Birthwort y Stylidiaceae han evolucionado independientemente el órgano específico conocido como gynostemium , más popular como columna . [205]
- La euforbia de los desiertos de África y el sur de Asia, y las cactáceas de los desiertos del Nuevo Mundo tienen modificaciones similares (consulte la imagen a continuación para ver uno de los muchos ejemplos posibles). [206]
- Girasol : algunos tipos de girasol y Pericallis se deben a la evolución convergente. [207]
- Metabolismo del ácido crasuláceo (CAM), una vía de fijación de carbono que evolucionó en múltiples plantas como una adaptación a las condiciones áridas . [208]
- Se estima que la fotosíntesis de C4 ha evolucionado más de 60 veces dentro de las plantas, [209] a través de múltiples secuencias diferentes de eventos evolutivos. [210] Las plantas C4 utilizan una vía metabólica diferente para capturar dióxido de carbono, pero también tienen diferencias en la anatomía de las hojas y la biología celular en comparación con la mayoría de las otras plantas.
- Tronco , un solo tallo leñoso surgió en plantas no relacionadas: formas de árboles paleozoicos de musgos , colas de caballo y plantas con semillas .
- Los animales marinos lirio de mar crinoideo , parece una palmera terrestre . [211]
- Las palmeras se forman en plantas no relacionadas: cícadas (del período Jurásico) y helechos arborescentes más viejos . [212]
- Los pétalos de flores surgieron de forma independiente en varios linajes de plantas diferentes. [213]
- Las flores bilaterales, con una clara orientación hacia arriba y hacia abajo, surgieron de forma independiente en varias plantas diferentes como: violetas , orquídeas y guisantes . [214] [215]
- Pétalos unidos, pétalos que se unen en una sola forma de campana, surgieron de forma independiente en los arándanos , Ericaceae y otras plantas. [216]
- Las flores de colibrí son flores tubulares sin olor que han surgido de forma independiente en al menos cuatro familias de plantas. Atraen aves que se alimentan de néctar como: colibríes, comedores de miel, pájaros del sol. El remoto Hawaii también tiene flores de colibrí. [217]
- Las flores tipo flor de carroña que huelen a carne podrida han surgido independientemente en: papaya (familia Annonaceae) , la flor parásita gigante de Indonesia Rafflesia y algodoncillo africano ( Stapelia gigantea ). [218]
- Fruto que se desarrolla bajo tierra, después de que la parte superior es polinizada, el tallo de la flor se alarga, se arquea hacia abajo y empuja hacia el suelo, esto se ha producido de forma independiente en: maní , leguminosa , madriguera en peligro de Florida a las cuatro y Cucumis humifructus de África . [219]
- Planta de la fruta de la parte carnosa nutritiva de las plantas que suministran animales por comer de forma independiente se produjo en las plantas con flores y en algunos gimnospermas como: ginkgo y cícadas . [220]
- Los sistemas de transporte de agua, como los sistemas de plantas vasculares , con vasos conductores de agua, surgieron de forma independiente en colas de caballo , musgos , helechos y gimnospermas . [221]
- La polinización por viento se produjo de forma independiente en pinos , pastos y flores polinizadas por el viento.
- La dispersión de semillas por el viento se produjo de forma independiente en dientes de león , algodoncillo , álamo y otras semillas copetudas como, impatiens sivarajanii , todas adaptadas para la dispersión por el viento. [222]
- Las toxinas alucinógenas surgieron de forma independiente en: peyotecactus , vid Ayahuasca , algunos hongos como el hongo psilocibina . [223]
- Las toxinas vegetales surgieron de forma independiente en: solauricine , daphnin , tinyatoxin , ledol , protoanemonin , lotaustralin , chaconine , persin y más. [224]
- La anémona de mar Venus atrapamoscas es una planta Animalia y Venus atrapamoscas . Ambos se ven y actúan de la misma manera. [225]
- Las enzimas digestivas surgieron de forma independiente en plantas y animales carnívoros . [226]
Euphorbia obesa
Asterias de Astrophytum
En hongos
- Existe una variedad de organismos saprofitos y parásitos que han desarrollado el hábito de crecer en sus sustratos como hebras delgadas para la digestión extracelular . Este es el más típico de los hongos "verdaderos" , pero también ha evolucionado en Actinobacteria ( Bacteria ), oomycetes (que son parte del grupo de stramenopile , como son las algas ), plantas parásitas y rizocefalos ( percebes parásitos ). [227] [228] [229]
- Los mohos de limo se clasifican tradicionalmente como hongos, pero el trabajo de filogenia molecular ha revelado que la mayoría de los mohos de limo no están muy cerca de los hongos propiamente dichos y organismos similares, y que su hábito de moho de limo se ha originado varias veces. Mycetozoa ( Amoebozoa ), Labyrinthulomycetes (Stramenopiles), Phytomyxea y Guttulinopsis vulgaris [230] ( Rhizaria ), Acrasidae ( Excavata ), Fonticula alba ( Opisthokonta ) y Myxobacteria (Bacteria). Los propios mycetozoos contienen mixogástridos , dictyostelids y protoesteids , probablemente con orígenes separados, con los propios protoesteids probablemente originándose varias veces. [231] [232] [233]
- Las formas especializadas de osmotrofia se encuentran en hongos y animales no relacionados. [234]
En proteínas, enzimas y vías bioquímicas.
Convergencia funcional
A continuación se muestra una lista de ejemplos en los que proteínas no relacionadas tienen funciones similares con estructura diferente.
- La orientación convergente de la tríada catalítica en el sitio activo de las proteasas de serina y cisteína de forma independiente en más de 20 superfamilias de enzimas . [235]
- El uso de una treonina N-terminal para la proteólisis.
- Se cree que la existencia de distintas familias de anhidrasa carbónica ilustra la evolución convergente.
- El uso de acetato de ( Z ) -7-dodecen-1-ilo como feromona sexual por el elefante asiático ( Elephas maximus ) y por más de 100 especies de Lepidoptera .
- La biosíntesis de hormonas vegetales como la giberelina y el ácido abscísico por diferentes vías bioquímicas en plantas y hongos. [236] [237]
- La proteína prestina que impulsa el amplificador de la cóclea y confiere una alta sensibilidad auditiva en los mamíferos, muestra numerosos reemplazos de aminoácidos convergentes en murciélagos y delfines, los cuales han desarrollado independientemente la audición de alta frecuencia para la ecolocalización . [24] [25] Esta misma firma de convergencia también se ha encontrado en otros genes expresados en la cóclea de mamíferos [26]
- La evolución independiente repetida de nilonasa en dos cepas diferentes de Flavobacterium y una cepa de Pseudomonas .
- La mioglobina del abulón Sulculus diversicolor tiene una estructura diferente a la mioglobina normal, pero tiene una función similar: unirse al oxígeno de manera reversible. "El peso molecular de la mioglobina de Sulculus es de 41 kD, 2,5 veces más grande que el de otras mioglobinas". Además, su secuencia de aminoácidos no tiene homología con otras mioglobinas de invertebrados o con hemoglobinas, pero es 35% homóloga con la indolamina dioxigenasa humana (IDO) , una enzima que degrada el triptófano de los vertebrados. No comparte una función similar con IDO. "La mioglobina tipo IDO se distribuye inesperadamente ampliamente entre los moluscos gastrópodos , como Sulculus , Nordotis , Battilus , Omphalius y Chlorostoma ". [238]
- La hemocianina de artrópodos y moluscos evolucionó de diferentes ancestros, tirosinasa y proteínas de almacenamiento de insectos, respectivamente. Tienen diferente peso molecular y estructura. Sin embargo, ambas proteínas utilizan sitios de unión de cobre para transportar oxígeno. [239]
- Las familias de azúcares quinasas de hexoquinasa , riboquinasa y galactoquinasa tienen funciones enzimáticas similares de fosforilación de azúcares, pero evolucionaron a partir de tres familias no homólogas distintas, ya que todas tienen un plegamiento tridimensional distinto y sus patrones de secuencia conservados son sorprendentemente diferentes. [240]
- Las hemoglobinas en los vertebrados con mandíbula y los peces sin mandíbula evolucionaron de forma independiente. Las hemoglobinas de unión al oxígeno de los peces sin mandíbula evolucionaron a partir de un antepasado de la citoglobina que no tiene función de transporte de oxígeno y se expresa en las células de fibroblastos. [241]
- El agente tóxico, serina proteasa BLTX, en el veneno producido por dos especies distintas, la musaraña norteamericana de cola corta ( Blarina brevicauda ) y el lagarto perlado mexicano , experimentan una evolución convergente. Aunque sus estructuras son similares, resulta que aumentaron la actividad enzimática y la toxicidad a través de diferentes formas de cambios de estructura. Estos cambios no se encuentran en los otros reptiles o mamíferos no venenosos. [242]
- Otra toxina BgK, una toxina que bloquea los canales de K + de la anémona de mar Bunodosoma granulifera y los escorpiones adoptan andamios distintos y estructuras no relacionadas, sin embargo, tienen funciones similares. [243]
- Las proteínas anticongelantes son un ejemplo perfecto de evolución convergente. Se seleccionan diferentes proteínas pequeñas con una superficie plana que es rica en treonina de diferentes organismos para unirse a la superficie de los cristales de hielo. "Estos incluyen dos proteínas de pescado, la faneca oceánica y la platija de invierno, y tres proteínas muy activas de insectos, el escarabajo amarillo del gusano de la harina, la polilla del gusano de la picea y la pulga de las nieves". [244]
- Las proteínas de unión al ARN que contienen el dominio de unión al ARN (RBD) y la familia de proteínas del dominio de choque frío (CSD) también son un ejemplo de evolución convergente. Excepto que ambos tienen motivos RNP conservados, otras secuencias de proteínas son totalmente diferentes. Sin embargo, tienen una función similar. [245]
- El criptocromo receptivo a la luz azul expresado en los ojos de esponja probablemente evolucionó de manera convergente en ausencia de opsinas y sistemas nerviosos. El genoma completamente secuenciado de Amphimedon queenslandica , una larva de demosponge, carece de un componente visual vital: la opsina, un gen para un pigmento de opsina sensible a la luz que es esencial para la visión en otros animales. [246]
- La estructura de las proteínas bacterianas A y H que se unen a inmunoglobulina G no contiene ninguna secuencia homóloga a las repeticiones constantes de los anticuerpos IgG, pero tienen funciones similares. Ambas proteínas G, A, H son inhibidas en las interacciones con anticuerpos IgG (IgGFc) por un péptido sintético correspondiente a una secuencia de 11 aminoácidos de longitud en la región COOH-terminal de las repeticiones. [247]
Convergencia estructural
Aquí hay una lista de ejemplos en los que proteínas no relacionadas tienen estructuras terciarias similares pero funciones diferentes. No se cree que ocurra una convergencia estructural de proteína completa, pero se ha documentado cierta convergencia de bolsas y elementos estructurales secundarios.
- Se produce cierta convergencia de estructuras secundarias debido a que algunos residuos favorecen estar en α-hélice (propensión helicoidal) y a que se formen parches o bolsas hidrófobas en los extremos de las hojas paralelas. [248]
- ABAC es una base de datos de interfaces de interacción de proteínas evolucionadas de manera convergente. Los ejemplos comprenden fibronectina / citocinas de cadena larga, NEF / SH2, ciclofilina / proteínas de la cápside. [249]
Ver también
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Notas
- ^ La biomineralización es un proceso generalmente concomitante con la biodegradación . [176]
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