การศึกษาใหม่ตรวจสอบสายพันธุ์แมลงกิ่งไม้และใบไม้พบหลักฐานวิวัฒนาการมาบรรจบกัน โดยแมลงทุกตัวมีวิวัฒนาการที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันแม้จะแยกจากกันมานานแล้ว
วิวัฒนาการมาบรรจบกันคือเมื่อลักษณะที่คล้ายคลึงกันซึ่งมีรูปแบบหรือหน้าที่คล้ายคลึงกันพัฒนาไปในสปีชีส์จากช่วงเวลาหรือภูมิภาคที่ต่างกัน แม้ว่าบรรพบุรุษร่วมคนสุดท้ายของสปีชีส์จะไม่มีลักษณะเฉพาะนั้นก็ตาม ลองนึกภาพว่าการกำหนดตำแหน่งทางเสียงสะท้อนนั้นพัฒนาไปอย่างไรในวาฬและค้างคาว และกลไกในการบินวิวัฒนาการในนก แมลง เทอโรซอร์ และค้างคาว (หมายเหตุด้านข้าง: รับวิวัฒนาการของคุณเอง ค้างคาว เลิกยุ่งกับคนอื่น)
ลองนึกดูว่าสัตว์หลายชนิดวิวัฒนาการส่วนที่ยื่นออกมาเต็มไปด้วยหนามได้อย่างไร รวมถึงตัวตุ่น (ของโมโนทรีม) เทนเร็ก และเม่น (Erinaceinae) แม้จะปรากฏตัว แต่บรรพบุรุษร่วมกันคนสุดท้ายของสองคนหลังก็คือน่าจะอยู่ในยุคไดโนเสาร์- พวกเขาจบลงด้วยลักษณะที่คล้ายคลึงกัน
วิวัฒนาการมาบรรจบกันโดยพื้นฐานแล้วเกิดขึ้นเมื่อสัตว์และพืชต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมหรือระบบนิเวศที่คล้ายคลึงกัน และจบลงด้วยวิธีแก้ปัญหาที่คล้ายคลึงกัน คาดว่ารูปแบบคล้ายปูจะเกิดขึ้นอย่างอิสระอย่างน้อยห้าครั้งในสัตว์จำพวกครัสเตเชียนจำพวกเดคาพอด รวมถึงปูกระเบื้อง ปูหินขน และ- วิวัฒนาการมาบรรจบกันรูปแบบเฉพาะนี้มีได้สร้างมีมของตัวเองขึ้นมาโดยมีคนแซวว่าทุกอย่างกลายเป็นปูในที่สุด
ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ จากนักชีววิทยาในมอนแทนา สหรัฐอเมริกา และเยอรมนี ทีมงานศึกษาแมลง 1,359 ตัวจากแมลงก้านและแมลงใบไม้ 212 สายพันธุ์ วัดพวกมันและเปรียบเทียบลักษณะของพวกมัน เพื่อพยายามทำความเข้าใจให้มากขึ้นว่าทำอย่างไรทำงาน
"แมลงฟาสมิด (แมลงจำพวกไม้และใบไม้) เป็นตัวอย่างให้เห็นถึงพลังพิเศษของการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อสร้างฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิต" ทีมงานอธิบายในการศึกษาของพวกเขา "สัตว์เหล่านี้เองเป็นแชมป์ที่มีเสน่ห์ของคริปซิสและการปลอมตัว และลักษณะพิเศษของการแผ่รังสีที่ปรับตัวได้ของเราเผยให้เห็นกรณีของการบรรจบกันหลายสิบครั้ง เนื่องจากเชื้อสายได้ปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงที่อยู่อาศัยที่คล้ายคลึงกันโดยการพัฒนารูปแบบร่างกายที่คล้ายคลึงกันซ้ำแล้วซ้ำเล่า"
เมื่อมองดูแมลง พวกเขาพบว่าพวกมันพัฒนาลักษณะที่คล้ายกันซึ่งช่วยอำพรางพวกมันจากสภาพแวดล้อมของพวกมัน และซ่อนพวกมันให้พ้นจากผู้ล่า ตั้งแต่ศีรษะและรูปร่างของพวกมัน และรูปลักษณ์ที่ "คล้ายกุ้งก้ามกราม" ที่เห็นได้ในแมลงแท่ง "กุ้งก้ามกรามต้นไม้" .
ทีมงานพบว่าลักษณะเช่นรูปร่างมีแนวโน้มที่จะคล้ายกันมากขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่มีบรรพบุรุษร่วมกัน แม้ว่าสายพันธุ์นั้นจะแยกออกไปนานแล้วก็ตาม นอกจากนี้ สภาพแวดล้อมที่แมลงวิวัฒนาการเข้ามามีบทบาทอย่างมากในการวิวัฒนาการของพวกมัน โดยวิวัฒนาการจะค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่คล้ายคลึงกันสำหรับปัญหาที่คล้ายคลึงกัน
"การค้นพบของเราแสดงให้เห็นว่าความคล้ายคลึงกันของสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตประสบ - ความใกล้ชิดของโพรงที่ถูกบุกรุก - และขอบเขตของเวลาที่ผ่านไปนับตั้งแต่ความแตกต่าง ทั้งสองทำนายความแข็งแกร่งของการบรรจบกันทางสัณฐานวิทยา" ทีมงานอธิบาย รังสีฟาสมิดเผยให้เห็นกระบวนการวิวัฒนาการที่สามารถคาดเดาได้อย่างน่าประหลาดใจ แม้ว่าเชื้อสายจะพัฒนาอย่างอิสระมานับสิบล้านปีก็ตาม
แม้ว่ารูปร่างบางรูปแบบจะพบเห็นได้ในหลายสายพันธุ์ แต่รูปแบบอื่นๆ ก็พบว่ามีเอกลักษณ์เฉพาะตัว
"ชินเชมอลเลส (clade Agathemeridae) และอีโคมอร์ฟเลียนแบบใบกว้าง (เคลดฟิลลิดี) ต่างก็มีต้นกำเนิดที่แตกต่างกันออกไป และดังนั้นจึงมีวิวัฒนาการเพียงครั้งเดียว Chinchemolles ซึ่งเดิมตั้งชื่อโดยชาวอเมริกาใต้พื้นเมือง เป็นแมลงที่อ้วน แข็งแรง และเรียบ ซึ่งปรับตัวให้เข้ากับพื้นที่แห้งแล้ง เนินเขาของเทือกเขาแอนดีสและขึ้นชื่อเรื่องกลิ่นป้องกันตัวที่เหม็น” ทีมงานอธิบาย “อีโคมอร์ฟอื่นๆ ทั้งหมดดูเหมือนจะมีต้นกำเนิดอย่างน้อยสองครั้ง (เช่น อีโคมอร์ฟแบบคลานขนาดเล็ก) และมากถึงอย่างน้อย 10 ครั้ง (เช่น อีโคมอร์ฟแบบแท่งบาง) ซึ่งบ่งชี้ถึงการบรรจบกันทางสัณฐานวิทยาที่แพร่หลายตามลำดับ”
ทีมงานเชื่อว่าการศึกษาวิจัยที่พวกเขากล่าวว่าเป็นการศึกษาที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาและวิวัฒนาการมาบรรจบกันของแมลงใบสามารถช่วยให้เราเข้าใจวิวัฒนาการมาบรรจบกันได้ดีขึ้น หรือแม้แต่ช่วยทำนายเส้นทางวิวัฒนาการได้อีกด้วย สำหรับสิ่งนี้ พวกเขาแนะนำว่านักชีววิทยาควรพิจารณาสภาพแวดล้อมอย่างใกล้ชิดรวมถึงเวลานับตั้งแต่ความแตกต่างของสายพันธุ์
"การค้นพบของเราแสดงให้เห็นว่ารายละเอียดของสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตประสบ - ความใกล้ชิดของโพรงที่ถูกบุกรุก - ทำนายขอบเขตของการบรรจบกันแม้ว่าเชื้อสายจะมีการพัฒนาอย่างอิสระเป็นเวลาหลายสิบล้านปี และดังนั้นจึงมีโอกาสเพียงพอสำหรับเหตุฉุกเฉิน ” พวกเขาเขียนสรุปไว้ นอกจากนี้ เรายังแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของภาวะฉุกเฉินนั้นค่อนข้างคาดเดาได้ โดยค่อยๆ กัดเซาะความแข็งแกร่งของการบรรจบกันในอัตราที่คงที่ตลอดช่วงระยะเวลา 60 ล้านปี”
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในการดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ-
