收敛进化的离奇例子

一只蝙蝠在黄昏时冲出洞穴。一只蝴蝶在花间飞来飞去。一只猛禽在树顶盘旋。这些生物有什么共同之处?

没有太多，至少就它们在生命系统进化树上的关系而言，这就是它们的共同能力有翼飞行这是一个有趣的趋同进化的例子。

如果你已经有一段时间没有上生物课了，这里有一个简短的复习:趋同进化当完全不相关的物种进化出被称为“类似结构”的功能相似的特征时，就会发生这种情况。要理解在两个不同物种中发现的相似结构是否相似，最简单的方法就是问问你自己，他们最近的共同祖先是否也拥有这种结构。在蝙蝠、鸟类和蝴蝶的例子中——它们都没有一个共同的会飞的祖先——它们都“趋同”于飞行能力，将其作为对环境刺激和生物学目标的一种有用特征。

当然，要充分理解类似结构背后的科学原理，讨论同源结构是很重要的，同源结构是在不同物种中发现的、源自共同祖先的结构。虽然鸟类和蝙蝠(如图)的翅膀不同源，但鹰和猫头鹰的翅膀是同源的，因为它们都是从一个共同的飞行祖先进化而来的，这个祖先将自己的翅膀传给了未来的鸟类后代。

另一个常见的同源结构例子可以在今天的四足动物的骨头中观察到，四足动物是四足陆地脊椎动物，包括两栖动物、爬行动物、哺乳动物和鸟类。尽管它们有许多生理上的差异，但每一种动物都来自一个共同的祖先，这个祖先在近4亿年前形成了它们的基本骨骼结构。

在下面的图表中，你可以比较几种现代四足动物(人、狗、鸟和鲸)的同源骨骼结构之间惊人的相似之处。

Волков Владислав Петрович [CC BY-SA 4.0]/Wikimedia Commons)" data-caption="The homologous bone structure of several vertebrates, including humans, dogs, birds and whales." data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-14" data-tracking-container="true">

尽管四足动物骨骼的基本结构是不可思议的，但你所看到的四足动物之间的显著差异是不同进化的结果，这是当一个物种根据环境和生活方式发展出不同的特征而分化成新的物种时发生的。

在鲸类动物的进化史上发现了一个最引人注目、最著名的分化进化例子。数百万年前，如今鲸鱼和海豚的陆生祖先放弃了陆地生活方式，开始在海底生活。随着时间的推移，这些重生的海洋生物逐渐使它们的身体变得更像鱼类，包括将四肢变成桨状的鳍状肢和鳍片，以提高游泳效率。然而，尽管有这些剧烈的生理变化，它们仍然保留了四足动物的同源骨骼结构，尽管比例不同。

鲸目动物进化的有趣之处在于，它们采用了更多的鱼类特征，这不仅代表了多样性进化的一个例子，也是趋同进化的一个例子。这就是为什么海豚和鲨鱼尽管来自动物王国的完全不同的分支，但看起来如此惊人地相似:

鲨鱼和海豚有很大的不同，这不足为奇。海豚是哺乳动物，鲨鱼是鱼类。海豚的骨骼是由骨头组成的，而鲨鱼的骨骼只是由软骨组成。海豚必须浮出水面呼吸空气，而鲨鱼则用鳃从水中吸取氧气。

然而，鲨鱼和海豚都进化出了特定的类似特征——流线型的身体、背鳍、胸鳍和鳍状肢——以达到同样的目标，即快速游过海洋并捕捉猎物。简而言之，目标实现的概念几乎就是趋同进化的本质。也就是说，来自世界不同角落的多种物种都对它们面临的挑战和机遇得出了相似的进化结论。

无论是在天空中翱翔，在水中加速，还是在粘稠的厄运坑中捕获猎物，趋同进化的实例在自然界的许多不同尺度上都能找到……不仅在动物中，在植物中也是如此!在下面继续阅读一些在自然界中已经证明的最有趣的趋同进化的例子。

飞行狐猴，飞行松鼠和糖滑翔机的滑翔能力

像蠕虫一样的蛇和没有腿的蜥蜴

无亲缘关系的肉食性猪笼草科、猪笼草科的陷阱

有袋类负鼠和新世界猴的可卷曲的尾巴

球状多肉植物的球状体，属于不相干的大戟科和天星植物科

刺突针鼹和刺猬的多刺的突起