Evoluzione divergente
L'evoluzione divergente è il fenomeno per mezzo del quale alcune caratteristiche fenotipiche, di comune origine, si sono differenziate nel corso della storia evolutiva. L'esempio classico è rappresentato dagli arti dei vertebrati, che derivano dagli arti presenti nei vertebrati primitivi e si sono evoluti in strutture molto diverse, come il braccio negli uomini, le zampe in altri mammiferi, le ali negli uccelli, ecc. L'evoluzione divergente può essere descritta anche a livello molecolare, ed in questo caso interessa proteine o geni che, da un'origine comune, hanno raggiunto strutture e funzioni molto diverse. All'origine di quest'evoluzione divergente molecolare c'è la duplicazione genica. I geni duplicati, infatti, possono subire un'evoluzione indipendente, per dare origine ai cosiddetti geni paraloghi, cioè geni presenti all'interno dello stesso genoma che codificano per prodotti diversi ma originano da un unico gene ancestrale. Questi si distinguono dai geni ortologhi, che sono come i paraloghi geni omologhi, presenti in specie diverse ma correlate, che codificano per proteine con strutture e funzioni simili. Anche i geni ortologhi originano da un unico gene ancestrale ma si sono separati non in seguito ad un evento di duplicazione ma per la separazione delle specie (speciazione) avvenuta nel corso dell'evoluzione.
Cause
[modifica | modifica wikitesto]Gli animali subiscono un'evoluzione divergente per una serie di ragioni legate ai cambiamenti nelle pressioni ambientali o sociali. Ciò potrebbe includere cambiamenti nell'ambiente, come l'accesso al cibo e al riparo[1]. Potrebbe anche derivare da cambiamenti nei predatori, come nuovi adattamenti, un aumento o una diminuzione del numero di predatori attivi o l'introduzione di nuovi predatori[2]. L'evoluzione divergente può anche essere il risultato di pressioni di accoppiamento come una maggiore competizione per i compagni o la selezione artificiale da parte degli esseri umani[3].
Distinzioni
[modifica | modifica wikitesto]L'evoluzione divergente è un tipo di evoluzione ed è distinta dalla convergenza evolutiva e dall'evoluzione parallela, sebbene condivida delle somiglianze con gli altri tipi di evoluzione[4].
Evoluzione divergente contro convergenza evolutiva
[modifica | modifica wikitesto]La convergenza evolutiva è lo sviluppo di strutture analoghe che si verifica in specie diverse a seguito del fatto che due specie affrontano pressioni ambientali simili e si adattano in modi simili. Differisce dalla convergenza evolutiva in quanto le specie coinvolte non discendono da un antenato comune strettamente correlato e i tratti accumulati sono simili[1]. Un esempio di convergenza evolutiva è lo sviluppo del volo in uccelli, pipistrelli e insetti, che non sono strettamente correlati ma condividono strutture analoghe che consentono il volo[5].
Evoluzione divergente contro evoluzione parallela
[modifica | modifica wikitesto]L'evoluzione parallela è lo sviluppo di un tratto simile in specie che discendono da un antenato comune. È paragonabile all'evoluzione divergente in quanto le specie discendono da un antenato comune, ma i tratti accumulati sono simili a causa di pressioni ambientali simili, mentre nella convergenza evolutiva i tratti accumulati sono diversi[6]. Un esempio di evoluzione parallela è che alcune specie di rane arboricole, rane "volanti", sia nelle famiglie del Vecchio Mondo che in quelle del Nuovo Mondo, hanno sviluppato la capacità di volare planando. Hanno "mani e piedi più grandi, una membrana completa tra tutte le dita delle mani e dei piedi, lembi cutanei laterali su braccia e gambe e un peso ridotto per la lunghezza del muso-cloaca"[7].
Esempi
[modifica | modifica wikitesto]I fringuelli di Darwin
[modifica | modifica wikitesto]
Uno dei primi esempi registrati di evoluzione divergente è il caso dei fringuelli di Darwin. Durante i viaggi di Darwin alle Isole Galápagos, scoprì diverse specie di fringuelli, che vivevano sulle diverse isole. Darwin osservò che i fringuelli avevano becchi diversi specializzati per la dieta di quella specie di fringuello[8]. Alcuni fringuelli avevano becchi corti per mangiare noci e semi, altri fringuelli avevano becchi lunghi e sottili per mangiare insetti e altri avevano becchi specializzati per mangiare cactus e altre piante[9]. Concluse che i fringuelli si erano evoluti da un antenato comune condiviso che viveva sulle isole e, a causa dell'isolamento geografico, si erano evoluti per riempire la nicchia particolare su ciascuna delle isole[10]. Ciò è supportato dal sequenziamento genomico moderno[11].
Cani
[modifica | modifica wikitesto]Un altro esempio di evoluzione divergente è l'origine del cane domestico e del lupo moderno, che condividevano entrambi un antenato comune[12]. Il confronto dell'anatomia di cani e lupi supporta questa affermazione poiché hanno una forma del corpo, dimensioni del cranio e formazione degli arti simili[13]. Ciò è ancora più evidente in alcune specie di cani, come i malamute e gli husky, che appaiono ancora più simili fisicamente e comportamentalmente[14]. Esiste una sequenza genomica divergente del DNA mitocondriale di lupi e cani datata a oltre 100.000 anni fa, che supporta ulteriormente la teoria secondo cui cani e lupi si sono discostati da un'ascendenza comune[15].
Gabbiani di genere Rissa
[modifica | modifica wikitesto]Un altro esempio di evoluzione divergente sono i cambiamenti comportamentali dei gabbiani di genere Rissa rispetto ad altre specie di gabbiani. Le specie ancestrali e altre specie moderne di gabbiani mostrano un comportamento di mobbing per proteggere i loro piccoli a causa della nidificazione a livello del suolo, dove sono suscettibili ai predatori[16]. A causa della migrazione e dei cambiamenti ambientali, il genere Rissa nidifica esclusivamente sulle pareti rocciose. Di conseguenza, i loro piccoli sono protetti da rettili, mammiferi e uccelli predatori che lottano con la salita e le condizioni meteorologiche delle pareti rocciose, e non mostrano questo comportamento di mobbing[17].
Cactus
[modifica | modifica wikitesto]Un altro esempio di evoluzione divergente è la scissione che ha formato la famiglia delle Cactaceae, datata approssimativamente al tardo Miocene. A causa dell'aumento dei climi aridi, in seguito all'evento Grande Coupure e, queste piante ancestrali si sono evolute per sopravvivere nei nuovi climi[18]. I cactus si sono evoluti per avere areole, steli succulenti e alcuni hanno foglie leggere, con la capacità di immagazzinare acqua fino a mesi[19]. Le piante da cui si sono differenziate si sono estinte lasciando poco nella documentazione fossile o sono migrate sopravvivendo in climi meno aridi[20].
Note
[modifica | modifica wikitesto]- 1 2 (EN) Mary Ann Clark, Matthew Douglas, Jung Choi, 18.1 Understanding Evolution - Biology 2e | OpenStax, su openstax.org, 28 marzo 2018. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ (EN) Jerald B. Johnson e Mark C. Belk, Predators as Agents of Selection and Diversification, in Diversity, vol. 12, n. 11, 31 ottobre 2020, pp. 415, DOI:10.3390/d12110415. URL consultato il 20 ottobre 2025 (archiviato dall'url originale il 13 giugno 2025).
- ↑ Artificial selection, su evolution.berkeley.edu. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ (EN) 18.5G: Convergent Evolution, su Biology LibreTexts, 13 luglio 2018. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ (EN) David E. Alexander, On the Wing: Insects, Pterosaurs, Birds, Bats and the Evolution of Animal Flight, Oxford University Press, 2 settembre 2015, ISBN 978-0-19-999679-7. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ Trevor Pearce, Convergence and Parallelism in Evolution: A Neo-Gouldian Account, in The British Journal for the Philosophy of Science, vol. 63, n. 2, 2012-06, pp. 429–448, DOI:10.1093/bjps/axr046. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ Sharon B. Emerson e M. A. R. Koehl, The Interaction of Behavioral and Morphological Change in the Evolution of a Novel Locomotor Type: "Flying" Frogs, in Evolution, vol. 44, n. 8, 1990, pp. 1931–1946, DOI:10.2307/2409604. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ Desmond, Adrian J.; Moore, James R. (1991). Darwin (1. publ ed.). London: Joseph. ISBN 978-0-7181-3430-3.
- ↑ Grant, Peter R. (1999). Ecology and evolution of Darwin's finches. Princeton, N.J: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-04865-9.
- ↑ How and why species multiply : the radiation of Darwin's finches | WorldCat.org, su search.worldcat.org. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ (EN) Sangeet Lamichhaney, Jonas Berglund e Markus Sällman Almén, Evolution of Darwin’s finches and their beaks revealed by genome sequencing, in Nature, vol. 518, n. 7539, 2015-02, pp. 371–375, DOI:10.1038/nature14181. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ (EN) C. Vila, Phylogenetic relationships, evolution, and genetic diversity of the domestic dog, in Journal of Heredity, vol. 90, n. 1, 1º gennaio 1999, pp. 71–77, DOI:10.1093/jhered/90.1.71. URL consultato il 20 ottobre 2025 (archiviato dall'url originale il 20 aprile 2025).
- ↑ Rodney L. Honeycutt, Unraveling the mysteries of dog evolution, in BMC biology, vol. 8, 9 marzo 2010, pp. 20, DOI:10.1186/1741-7007-8-20. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ (EN) Adam H. Freedman, Kirk E. Lohmueller e Robert K. Wayne, Evolutionary History, Selective Sweeps, and Deleterious Variation in the Dog, in Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, vol. 47, Volume 47, 2016, 1º novembre 2016, pp. 73–96, DOI:10.1146/annurev-ecolsys-121415-032155. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ Carles Vilà, Peter Savolainen e Jesús E. Maldonado, Multiple and Ancient Origins of the Domestic Dog, in Science, vol. 276, n. 5319, 13 giugno 1997, pp. 1687–1689, DOI:10.1126/science.276.5319.1687. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ Alcock, John (2013). Animal Behavior: An Evolutionary Approach, Tenth Edition. pp. 101–109.
- ↑ (EN) Esther Cullen, Adaptations in the Kittiwake to Cliff-Nesting., in Ibis, vol. 99, n. 2, 1957, pp. 275–302, DOI:10.1111/j.1474-919X.1957.tb01950.x. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ (EN) Tania Hernández-Hernández, Joseph W. Brown e Boris O. Schlumpberger, Beyond aridification: multiple explanations for the elevated diversification of cacti in the New World Succulent Biome, in New Phytologist, vol. 202, n. 4, 2014, pp. 1382–1397, DOI:10.1111/nph.12752. URL consultato il 20 ottobre 2025.
- ↑ Pereskia and the Origin of the Cactus Life-Form (PDF), su web.mac.com (archiviato dall'url originale il 13 febbraio 2012).
- ↑ Mónica Arakaki, Pascal-Antoine Christin e Reto Nyffeler, Contemporaneous and recent radiations of the world's major succulent plant lineages, in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, n. 20, 17 maggio 2011, pp. 8379–8384, DOI:10.1073/pnas.1100628108. URL consultato il 20 ottobre 2025.
Voci correlate
[modifica | modifica wikitesto]Altri progetti
[modifica | modifica wikitesto]
Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su evoluzione divergente
