一種竹節蟲，看起來不太像竹節。
圖片來源：Mark Brandon／Shutterstock.com
一項對枝葉昆蟲物種進行的新研究發現了趨同演化的證據，所有昆蟲儘管很久以前就已經分化，但仍進化出相似的特徵。
趨同演化是指具有相似形式或功能的相似特徵在不同時期或地區的物種中演化，儘管該物種的最後共同祖先不具有該特定特徵。想想鯨魚和蝙蝠的迴聲定位是如何演化的，以及鳥類、昆蟲、翅龍和蝙蝠的飛行機制是如何演化的。 （附註：蝙蝠，獲得自己的進化，不要霸占其他人的）。
還想一下幾種不同的動物是如何進化出帶刺的突起的，包括針鼴（單孔目動物）、馬島猬和刺猬（刺猬亞科）。儘管表面上看，後兩者的最後共同祖先是可能在恐龍時代;他們只是最終具有相似的特徵。
當動物和植物必須適應相似的環境或生態位並最終得到相似的解決方案時，趨同演化本質上就會發生。據認為，類似螃蟹的形式在十足目甲殼類動物中至少獨立出現過五次，包括瓷蟹、毛石蟹和。這種特殊形式的趨同演化產生了自己的迷因，人們開玩笑說一切最終都會變成螃蟹。
在這項由蒙大拿州、美國和德國的生物學家進行的新研究中，研究小組觀察了來自212 種竹節蟲和葉蟲的1,359 種昆蟲，對它們進行了測量並比較了它們的特徵，試圖更多地了解它們是如何產生的。作品。
研究小組在研究中解釋說：“噬菌粒（竹節蟲和葉蟲）體現了自然選擇塑造有機體表型的非凡力量。” 「這些動物本身就是神秘和偽裝的魅力擁護者；我們對它們適應性輻射的描述揭示了數十種趨同的例子，因為譜系通過反复進化相似的身體形態來適應棲息地的相似變化。”
透過觀察這些昆蟲，他們發現它們進化出了類似的特徵，這些特徵有助於它們在環境中進行偽裝，並讓它們躲避捕食者，從它們的頭部和身體形狀以及“樹龍蝦”竹節蟲中看到的「龍蝦狀」外觀來看。
研究小組發現，即使物種很久以前就出現了分歧，但具有共同祖先的生物的體型等特徵往往更加相似。除此之外，昆蟲演化的環境在它們的演化過程中發揮了巨大的作用，演化為類似的問題找到了類似的解決方案。
研究小組解釋說：“我們的研究結果表明，生物體經歷的環境條件的相似性——入侵生態位的緊密程度——以及分化後經過的時間範圍，都預測了形態趨同的強度。” “噬粒輻射揭示了一個令人驚訝的可預測的進化過程，即使譜系已經獨立進化了數千萬年。”
雖然某些身體形態在許多物種中都存在，但其他身體形態卻被發現是獨一無二的。
「Chinchemolles（Agathemeridae 分支）和寬葉模擬分支（Phylliidae）生態形態各有獨特的起源，因此是進化上的一次性產物。Chinchemolles 最初由南美洲原住民命名，是一種肥胖、強壯且光滑的昆蟲，適應乾旱地區安第斯山脈的斜坡上，以其難聞的防守氣味而聞名，」該團隊解釋道。 「所有其他生態形態似乎至少起源兩次（例如，小型爬行生態形態），最多至少起源10次（例如細棒生態形態），表明該目存在廣泛的形態趨同。”
團隊認為，這項研究是有史以來規模最大的研究和葉昆蟲的趨同演化，可以幫助我們更好地理解趨同演化，甚至有助於預測演化路徑。為此，他們建議生物學家應該仔細研究環境本身以及物種分化以來的時間。
「我們的研究結果表明，即使譜系已經獨立進化了數千萬年，因此有機體有足夠的機會應對突發事件，但生物體所經歷的環境條件的細節——被入侵的生態位的緊密程度— —可以預測趨同的程度。 “此外，我們表明，偶然事件的影響也是相對可預測的，在長達 6000 萬年的時間跨度內以穩定的速度逐漸削弱收斂的強度。”
該研究發表於美國國家科學院院刊。
