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 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. 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. 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.
Distinzioni 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.
Evoluzione divergente contro convergenza evolutiva 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. 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.
Evoluzione divergente contro evoluzione parallela 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. 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".
Esempi
I fringuelli di Darwin
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 fringuelloDesmond, Adrian J.; Moore, James R. (1991). Darwin (1. publ ed.). London: Joseph. ISBN 978-0-7181-3430-3.. 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 pianteGrant, Peter R. (1999). Ecology and evolution of Darwin's finches. Princeton, N.J: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-04865-9.. 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. Ciò è supportato dal sequenziamento genomico moderno.
Cani Un altro esempio di evoluzione divergente è l'origine del cane domestico e del lupo moderno, che condividevano entrambi un antenato comune. 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. Ciò è ancora più evidente in alcune specie di cani, come i malamute e gli husky, che appaiono ancora più simili fisicamente e comportamentalmente. 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.
Gabbiani di genere Rissa 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 predatoriAlcock, John (2013). Animal Behavior: An Evolutionary Approach, Tenth Edition. pp. 101–109.. 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.
Cactus 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. I cactus si sono evoluti per avere areole, steli succulenti e alcuni hanno foglie leggere, con la capacità di immagazzinare acqua fino a mesi. Le piante da cui si sono differenziate si sono estinte lasciando poco nella documentazione fossile o sono migrate sopravvivendo in climi meno aridi. Note
Voci correlate evoluzione duplicazione genica evoluzione molecolare
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Categoria:Biologia evolutiva