这是指不相关的物种进化出功能相似的特征。

趋同进化的8个例子,趋同进化的8个例子(1)

趋同进化是指不相关的物种进化到具有相似的功能特征,称为类似结构。换句话说,尽管它们没有共同的祖先,但它们进化出了相似的特征,以适应特定的生态位。

这种形式的进化通常被讨论为发散进化,即当一个物种通过对环境和生活方式的反应而发展出特征的变化而分化为新物种时。

许多趋同进化的例子使我们好奇物种为什么和如何随着时间的推移而收敛(或结合)并发展出某些能力。在这里,我们来看看这类进化的一些迷人的例子。

鸟和蝙蝠

趋同进化的8个例子,趋同进化的8个例子(2)

所有的蝙蝠和鸟类都“趋同”于对环境刺激和生物目标做出反应的飞行能力。鸟类和蝙蝠的臂骨在结构上是相同的,被认为是同源的。然而,翅膀的形状是趋同的的。

蝙蝠的翅膀是伸展在骨头之间的皮肤瓣,而鸟类的羽毛层沿着它们的手臂延伸。这些差异意味着它们来自不同的祖先,但最终进化出了相同的飞行能力。

飞行狐猴和蜜袋鼯

趋同进化的8个例子,趋同进化的8个例子(3)

鉴于它们独特的滑翔能力,你可能会认为飞行狐猴和蜜袋鼯是密切相关的。蜜袋鼯是有袋类动物,与袋鼠和考拉关系更近,而飞行狐猴是“胎盘哺乳动物”,实际上与灵长类动物最接近。

然而,它们的“翅膀”是相互独立进化的类似结构。它们都进化出了适合树顶(树栖)生活的关键特征,以及在黑暗(夜间)看得更好的大眼睛——趋同进化的例子,使它们能够在同一个生态位内茁壮成长。

海豚和鲨鱼

趋同进化的8个例子,趋同进化的8个例子(4)

鲨鱼和海豚有天壤之别。海豚是哺乳动物,鲨鱼是鱼类。海豚的骨架是由骨头构成的,而鲨鱼的骨架是由软骨构成的。海豚必须浮出水面呼吸空气,而鲨鱼则用鳃从水中提取氧气。

然而,鲨鱼和海豚都采用了相同的特征——流线型的身体,背鳍和胸鳍,以及鳍——以快速游泳和捕捉猎物。鳍的功能很像手,虽然海豚是有手的哺乳动物的远亲,但鲨鱼不是,因此它们的鳍可能来自一个非常不同的基因来源。

蛇和虫蜥蜴

趋同进化的8个例子,趋同进化的8个例子(5)

事实上,虫蜥只是没有腿的蜥蜴,并不像它们看起来那样接近蛇。2011年,在德国发现了一块大约4500万年前的虫蜥化石。人们得出的结论是,这种蜥蜴化石有胳膊和腿,但随着时间的推移,由于虫蜥适应环境而失去了它们。

报告还提到,这块化石的头骨很厚,专为钻洞而设计,和虫蜥蜴一样,“与蛇的头骨轻而弯曲大相径庭”。人们认为,这些古老的蜥蜴在失去腿和延长身体之前,已经适应了头朝前挖的生活方式。

猪笼草科和瓶子草科

趋同进化的8个例子,趋同进化的8个例子(6)

肉食性猪笼草植物猪笼草科和瓶子草科都有陷阱,用花蜜或鲜艳的颜色引诱昆虫,或两者兼有。它们从所食用的动物身上获取氮和磷等矿物质。

尽管两者都有这些陷阱,但猪笼草科和瓶子草科是两个独立的物种,只有这个特征是共同的。东半球的猪笼草科包括在马达加斯加、南亚和澳大利亚发现的热带猪笼草;新世界的瓶子草科是在北美和南美洲发现的更坚韧的瓶状叶植物。它们分布在各种各样的栖息地,土壤条件总是很差,从松林不毛之地到沿海的沙质沼泽。

有袋负鼠和新大陆猴

趋同进化的8个例子,趋同进化的8个例子(7)

新大陆猴是生活在森林栖息地的树栖灵长类动物。它们有可卷握的尾巴,这使它们能够抓住物体并悬挂在树上。有袋负鼠也可以用它们的尾巴这样做,除了它们不是灵长类动物。它们是有袋动物,也就是说它们的宝宝是在妈妈肚子上的育儿袋里长大的,就像袋鼠一样。负鼠也是唯一具有对生大脚趾的非灵长类动物,这赋予了它独特的敏捷性。

大戟属和星植属多肉科植物

趋同进化的8个例子,趋同进化的8个例子(8)

星植属是仙人掌属,大戟属与一品红的亲缘关系大于与仙人掌的亲缘关系。尽管如此,两者都已经进化到能够在炎热的沙漠气候中保存水。这两种植物经常一起出现在多汁的花园中,它们的许多看护人都没有意识到它们的区别,因为乍一看,它们看起来太相似了。

它们都在肿胀的茎中储存水分,长出刺,形状和大小各不相同。但仙人掌的刺是从一个“乳晕”长出来的,或从植物侧面突出的小软垫点;它们很容易被移除,事实上,它们被设计成嵌入路过的动物或人类体内。相比之下,大戟植物的刺直接从植物的侧壁伸出;它们通常很厚,似乎是茎的一部分。剥掉它们会伤害植物。

针鼹和刺猬

趋同进化的8个例子,趋同进化的8个例子(9)

刺被认为是经过改造的毛发,用于生物学目的,如抵御捕食者或增强感官。针鼹和刺猬的刺都又短又粗,这使得它们乍一看是一样的。然而,针鼹是“多刺食蚁兽”,原产于澳大利亚、塔斯马尼亚和新几内亚,喜欢挖洞,而刺猬来自欧洲、亚洲和非洲,喜欢筑巢。针鼹产卵孵化,刺猬产下一窝幼仔。

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