L'un des faits sous-estimés à propos de l'évolution est qu'il existe un nombre fini de solutions efficaces à certains défis de la nature. Par conséquent, il est plausible que certaines solutions émergent sans cesse de manière indépendante. C'est ce qu'est l'évolution convergente.
C'est par ce processus que des animaux non apparentés occupant des niches écologiques similaires développent souvent des traits adaptatifs similaires. Ces traits adaptatifs peuvent se développer chez deux espèces à des dizaines de millions d'années d'intervalle.
Rappelons, par exemple, les similitudes frappantes entre les anciens sauropodes et les girafes modernes. Cela peut également se produire simultanément, comme dans le cas d'animaux ayant des habitats similaires sur les côtés opposés de la planète.
Un exemple de solution chaude d'évolution convergente
Dans les eaux froides de l'océan entourant l'Antarctique, les poissons ont un trait spécial qui leur permet de survivre à des températures très basses. La clé de sa survie a été découverte par la communauté scientifique dans les années 1960 : la production d'un type d'antigel naturel.
Ces poissons ont évolué pour produire des protéines spéciales ancrées dans le sucre, les glycoprotéines, qui circulent dans leur sang. Ce composant agit en réduisant légèrement la température à laquelle vos fluides corporels gèleraient à mort. Ces glycoprotéines entourent chaque minuscule cristal de glace et l'empêchent ainsi de se développer.
La stratégie décrite est l'une des nombreuses solutions ingénieuses que l'on trouve dans la nature. Un succès du processus évolutif. Une merveille. Considérez maintenant ceci : la nature ne l'a pas fait une fois, mais au moins deux.
Lorsque les poissons ont été étudiés de l'autre côté de la Terre, dans l'Arctique, les scientifiques ont également découvert qu'ils produisaient des protéines antigel. Cependant, les gènes qui codent pour les protéines antigel - chez les poissons du nord et du sud - sont assez différents.
Ce fait n'est pas surprenant étant donné que ces deux populations de poissons ont divergé bien avant que chacune ne développe les gènes et les protéines antigel. Il est évident que dans les deux populations, des épisodes indépendants d'évolution moléculaire se sont produits, entraînant le même résultat fonctionnel.
Ceci est un exemple dramatique d'évolution convergente. Son concept est défini comme le processus par lequel des espèces non apparentées évoluent en développant des traits similaires pour s'adapter à des conditions d'habitat similaires.
Les chauves-souris et les baleines ont l'avantage d'avoir une bonne écoute
Les chauves-souris partagent un trait adaptatif avec un animal extrêmement différent, la baleine à dents. Tous deux ont développé un système sensoriel sophistiqué appelé écholocation ou biosonar. Dans ce processus, ils émettent des sons qui rebondissent sur les objets proches et produisent un écho. Les deux animaux ont développé la capacité d'écouter les échos et de les interpréter pour s'orienter dans leur vol et leur navigation.
Les chauves-souris produisent des ultrasons (sons à haute fréquence) à partir de leur larynx et les émettent par la bouche ou le nez, tandis que les baleines font passer de l'air par leurs voies nasales pour expulser les vibrations à travers la graisse des tissus appelée melon.
Il est intéressant de noter que cette même stratégie a évolué dans deux environnements très différents : le ciel et la mer. Encore plus surprenant, l'écholocation est apparue indépendamment dans chaque groupe et se fait par des mécanismes différents, mais fonctionne grâce aux mêmes mutations génétiques.
Des études scientifiques ont montré que les chauves-souris et les baleines ont subi les mêmes changements dans le gène impliqué dans le traitement du son. Cette adaptation est ce qui permet à chacun d'eux de mieux entendre les fréquences ultrasonores utilisées pour l'écholocation.
Il n'y a pas que l'homme qui laisse sa marque
On pense que les lointains ancêtres des humains avaient besoin d'un moyen fiable pour saisir et manipuler des outils, et ils ont développé des empreintes digitales.
Il est intéressant de noter que bien que les empreintes digitales soient uniques à chacun de nous, elles ne sont pas uniques à l'espèce humaine. Certains de nos parents primates, comme les chimpanzés et les gorilles, en ont aussi. Cependant, ce n'est pas surprenant, puisque nous les avons tous reçus de notre ancêtre commun.
Il existe un autre animal –un marsupial– qui les a développés tout seul : le koala. Les koalas ont des empreintes digitales très similaires aux nôtres. Analogues aux empreintes digitales humaines, les empreintes digitales de koala semblent être uniques pour chaque sujet.
Des études scientifiques suggèrent que les empreintes digitales des koalas se sont développées récemment au cours de leur histoire évolutive. Il en est ainsi parce que la plupart de leurs parents proches n'en ont pas. On pense que son apparence pourrait être une adaptation pour saisir et manipuler la nourriture préférée du koala, les feuilles d'eucalyptus.
En bref, qu'il s'agisse de traverser le ciel, de grimper aux arbres, de creuser la terre ou de labourer l'eau, les cas d'évolution convergente se retrouvent dans la nature, à de nombreuses échelles différentes, et pas seulement dans le règne animal. On le voit aussi dans les plantes !